informe de laboratorio "electroiman"

7/17/2019 informe de laboratorio "Electroiman"

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”Año de

la

Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

EAP. INGENIERÍA DE SISTEMAS

LIMA-PERÚ

2015

INTRODUCCIÓN



El estudio del magnetismo se remonta a la observación de “piedras” que se

encuentran en la naturaleza; esto es, magnetita, atraen al hierro Es posible

establecer que todos aquellos !enómenos magn"ticos cuando dos cargas est#n

en movimiento, entre ellas surge una !uerza que se denomina !uerza

magn"tica

$os a!ectos del campo magn"tico son conocidos desde tiempos antiguos, en la

%recia antigua era conocido que ciertas piedras procedentes de &agnesia

'ahora denominadas magnetitas( atra)an trocitos de hierro

El descubrimiento de la propiedad de orientación de este material en sentido

*orte+ur, in!lu-ó pro!undamente en la navegación - e.ploración, aparte de

esta aplicación el magnetismo tuvo poco uso - no !ue e.plicado hasta cuando

se inventó la pila voltaica $a pila proporciona corrientes continuas del orden

de amperios '/(, con tales corrientes se descubrieron nuevos procesos uno

detr#s de otro en r#pida sucesión que relacionaron el magnetismo con la

electricidad llamada electromagnetismo

ÍNDICE

1



INTRODUCCIÓN.............................................................................................. 1

ÍNDICE............................................................................................................2

1. OBJETIVO..................................................................................................3

2. FUNDAMENTO TEÓRICO...........................................................................32.1. TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA............................................................3

2.2. ELECTROMAGNETISMO......................................................................3

2.3. LEY DE FARADAY................................................................................4

2.4. CORRIENTE ALTERNA.........................................................................5

2.5. SOLENOIDE........................................................................................6

2.6. ELECTROIMÁN....................................................................................

2.. FUNCIONAMIENTO............................................................................. !

3. MATERIALES............................................................................................."

4. #ROCEDIMIENTO......................................................................................"

CONCLUSIONES............................................................................................12

DIFICULTADES...............................................................................................13

SUGERENCIAS.............................................................................................. 13

BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................14

LABORATORIO 01:

“ELECTROMAGNETISMO”

2



1 OBJETIVO

Estudio - observación de la interacción entre los campos el"ctricos

magn"ticos

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1. TEORÍA ELECTROMAGNTICA

/ !inales del siglo - principios del se investigaron

simult#neamente las teor)as de la electricidad - el magnetismo En 1314,

el !)sico dan"s ans 6hristian 7ersted llevó a cabo un importante

descubrimiento al observar que una agu8a magn"tica pod)a ser desviada

por una corriente el"ctrica Este descubrimiento, que mostraba una

cone.ión entre la electricidad - el magnetismo, !ue desarrollado por el

cient)!ico !ranc"s /ndr" &arie /mpere, que estudió las !uerzas entre

cables por los que circulan corrientes el"ctricas, - por el !)sico !ranc"s

9ominique :ranois /rago, que magnetizó un pedazo de hierro

coloc#ndolo cerca de un cable recorrido por una corriente

En 13<1, el cient)!ico brit#nico &ichael :arada- descubrió que el

movimiento de un im#n en las pro.imidades de un cable induce en "ste

una corriente el"ctrica; este e!ecto era inverso al hallado por 7ersted

/s), 7ersted demostró que una corriente el"ctrica crea un campo

magn"tico, mientras que :arada- demostró que puede emplearse un

campo magn"tico para crear una corriente el"ctrica

$a uni!icación plena de las teor)as de la electricidad - el magnetismo se

debió al !)sico brit#nico =ames 6ler> &a.?ell, que predi8o la e.istencia

de ondas electromagn"ticas e identi!icó la luz como un !enómeno

electromagn"tico

2.2. ELECTROMAGNETISMO

3



Es posible establecer que todos aquellos !enómenos magn"ticos cuando

dos cargas est#n en movimiento, entre ellas surge una !uerza que se

denomina !uerza magn"tica

6uando dos cargas el"ctricas se encuentran en reposo, entre ellase.iste una !uerza denominada electrost#tica

@odas las mani!estaciones de !enómenos magn"ticos se pueden e.plicar

mediante esta !uerza e.istente entre cargas el"ctricas en movimiento

9e manera que la desviación en la agu8a del e.perimento de 7ersted, se

debió a la e.istencia de dicha !uerza, tambi"n "sta es la responsable de

la orientación de la agu8a magn"tica en la dirección *orte+ur $a

atracción - repulsión entre los polos de los imanes incluso una

consecuencia de esta !uerza magn"tica

2.!. LE" DE FARADA"

$a le- de inducción electromagn"tica de :arada- 'o simplemente le- de

:arada-( establece que el volta8e inducido en un circuito cerrado es

directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el

!lu8o magn"tico que atraviesa una super!icie cualquiera con el circuito

como bordeA

4

F$%&'( 1. E)*+,'-(%/*,$0-



9onde es el campo el"ctrico, es el elemento in!initesimal del

contorno 6, es la densidad de campo magn"tico - es una super!icie

arbitraria, cu-o borde es 6 $as direcciones del contorno 6 - de

est#n dadas por la regla de la mano derecha

Esta le- !ue !ormulada a partir de los e.perimentos que &ichael :arada-

realizó en 13<1 Esta le- tiene importantes aplicaciones en la generación

de electricidad

2.#. CORRIENTE ALTERNA

Bna de las m#s importantes aplicaciones de los !enómenos de inducción

electromagn"tica es la producción, en escala industrial, de energ)a

el"ctrica la que se lleva a cabo mediante los generadores

electromagn"ticos, !undados en la corriente inducida originaria en un

conductor que se mueve, en el campo magn"tico de un inductor En esta!orma, la energ)a mec#nica se trans!orma en energ)a el"ctrica

Bn generador electromagn"tico produce una energ)a el"ctrica por

trans!ormación de la energ)a mec#nica aplicada a un conductor inducido

que se mueve en el campo magn"tico de un inductor

e trata de producir una variación del !lu8o magn"tico, lo que se

consigue moviendo con gran rapidez un conductor en un campo

magn"tico de manera que corte un nCmero de l)neas de !uerza variable

con el campo

2.$. SOLENOIDE

5

https://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_campo_magn%C3%A9tico


https://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_la_mano_derecha






Bn solenoide o bobina se obtiene enrollando un alambre conductor en

!orma de una h"lice mu- apretada, el cual lleva una corriente el"ctrica

$uego de hacer un corte transversal al solenoideA

$a inducción magn"tica en el centro del solenoide esA

Bcentro D μ

0 I (

N

L)

9óndeA

*A nCmero de vueltas o espiras

$A longitud del solenoide

Además:

• $a inducción magn"tica en el interior del solenoide es

pr#cticamente uni!orme - paralela al e8e del solenoide•

Bn solenoide se comporta como un im#n recto, con sus dospolos

6

F$%&'( 2. S-)*/-$*

F$%&'( 3



• i se introduce en el interior de un solenoide un nCcleo de un

material !erromagn"tica 'generalmente hierro dulce(, el campo

magn"tico se hace mucho m#s intenso El aumento del campo

magn"tico es debido a que el hierro se imanta - produce su

propio campo magn"tico, que se suma al solenoide, el con8unto

'solenoide+hierro( se llama E$E6@7&F*

2.%. ELECTROIM&N

El tipo m#s simple de electroim#n es un trozo de alambre enrollado Bna

bobina con !orma de tubo recto 'parecido a un tornillo( se llama

solenoide, - cuando adem#s se curva de !orma que los e.tremos

coincidan se denomina toroide Gueden producirse campos magn"ticos

mucho m#s !uertes si se sitCa un HnCcleoI de material paramagn"tico o

!erromagn"tico 'normalmente hierro dulce o !errita, aunque tambi"n se

utiliza el llamado acero el"ctrico( dentro de la bobina El nCcleo

concentra el campo magn"tico, que puede entonces ser mucho m#s

!uerte que el de la propia bobina

$os campos magn"ticos generados por bobinas se orientan segCn la

regla de la mano derecha i los dedos de la mano derecha se cierran

en torno a la dirección del campo magn"tico J, el pulgar indica la

dirección de la corriente El lado del electro im#n del que salen las

l)neas de campo se de!ine como Hpolo norteI

/dem#s, dentro de la bobina se crean corrientes inducidas cuando "sta

est# sometida a un !lu8o variable Estas corrientes son llamadas

corrientes de :oucault - en general son indeseables, puesto quecalientan el nCcleo - provocan una p"rdida de potencia de s) mismo

2.'. FUNCIONAMIENTO

El material del nCcleo del im#n 'generalmente hierro( se compone de

pequeKas regiones llamadas dominios magn"ticos que actCan como



pequeKos imanes /ntes de que la corriente en el electroim#n se active,

los dominios en el nCcleo de hierro est#n en direcciones al azar, por lo

que sus campos magn"ticos pequeKos se anulan entre s), - el hierro aCn

no tiene un campo magn"tico de gran escala 6uando una corriente

pasa a trav"s del alambre envuelto alrededor de la plancha, su campo

magn"tico penetra en el hierro, - hace que los dominios giren,

aline#ndose en paralelo al campo magn"tico, por lo que sus campos

magn"ticos diminutos se aKaden al campo del alambre, creando un

campo magn"tico que se e.tiende en el espacio alrededor del im#n

6uanto ma-or es la corriente que pasa a trav"s de la bobina de alambre,

m#s dominios son alineados, aumentando la intensidad del campo

magn"tico :inalmente, todos los dominios estar#n alineados, nuevos

aumentos en la corriente sólo causan ligeros aumentos en el campo

magn"ticoA este !enómeno se denomina saturación 6uando la corriente

en la bobina est# desactivada, la ma-or)a de los dominios pierden la

alineación - vuelven a un estado aleatorio - as) desaparece el campo

in embargo en algunos la alineación persiste, -a que los dominios

tienen di!icultades para perder su dirección de magnetización, de8ando

en el nCcleo un im#n permanente d"bil Este !enómeno se llama

hist"resis - el campo magn"tico restante se llama magnetismo

remanente $a magnetización residual del nCcleo se puede eliminar por

des magnetización

!. MATERIALES

01 clavo de hierro largo

cable de cobre esmaltado

!



7b8etos pequeKos met#licos como gillette - agu8a

Bna bater)a de 4

01 encendedor

#. PROCEDIMIENTO

Gaso 1A Enrollar el cable de cobre alrededor del clavo de8ando en los

e.tremos un prudente cable de cobre para realizar las cone.iones

Gaso 2A Luitar el esmalte de las puntas del cable con un encendedor

"

F$%&'( 4. M(,*'$()*0

F$%&'( 5

F$%&'( 6



Gaso <A $uego conectar cada e.tremo del cable a un e.tremo de la

bater)a

Gaso MA acer uso del electroim#n utilizando el gillette - la agu8a

1

F$%&'(

F$%&'(

F$%&'( !



CONCLUSIONES

%racias al electromagnetismo es que se creó la corriente alterna que utilizamos

en nuestros hogares, que nos proporcionan los generadores el"ctricos de las

centrales hidroel"ctricas El electromagnetismo cambió nuestra !orma de vida

porque a partir de este, se inventaron muchas cosas Ctiles tales como el

televisor, el control remoto 'de los 8uegos puertas, autos(, el trans!ormador, el

tel"!ono, timbres, grCas electromagn"ticas, etc

/dem#s este traba8o nos a-udó a comprender el signi!icado del !enómeno de

electromagnetismo, sus usos, su historia - los cient)!icos que lo han estudiado

por aKos

11

F$%&'( "



DIFICULTADES

• /l realizar el e.perimento tuvimos di!icultades como el recalentamiento

de la bater)a adem#s de la ba8a potencia del electroim#n

SUGERENCIAS

• @ratar de dar varias vueltas i el electroim#n posee pocas, la bater)a se

deteriorar# mu- r#pidamente, pues al no o!recer resistencia, se generaun cortocircuito el"ctrico e tiene que probar cual es la cantidad de

vueltas m#s adecuada i se hace demasiadas, el electroim#n casero no

tendr# “!uerza” pues la resistencia ser# elevada, - por consecuencia la

corriente que circular# ser# ba8a

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BIBLIOGRAFÍA

• Endesa Educa, Electromagnetismo ecuperado en setiembre del 2015

deA httpANN???endesaeducacomNEndesaOeducaNrecursos+

interactivosNconceptos+basicosNiv+electromagnetismo

• =os" /ntonio E %arc)a Flvarez, Lu" es el Electromagnetismo

ecuperado en setiembre del 2015

deAhttpANN???asi!uncionacomNelectrotecniaN>eOelectromagN>eOelectrom

agO1htm

• $e- de :arada- ecuperado en setiembre del 2015 deA

httpsANNes?i>ipediaorgN?i>iN$e-OdeO:arada-

13

http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/iv.-electromagnetismo


https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday



https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday



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