Fenómenos Magnéticos Vol. 1; No 6Laboratorio de Electricidad y magnetismo

Práctica de Laboratorio 6 “Fenómenos Magnéticos”

Eliana Villamizar

Juan Carlos Rey

Juan David Prieto

Alejandro Cabrerizo Roncancio

Johan Camilo Moreno

Departamento de Física

Electricidad y magnetismo

Pontificia Universidad Javeriana.

Cra 7ª No 40-62 Bogotá, Colombia

6 de julio de 2010

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Fenómenos Magnéticos Vol. 1; No 6Laboratorio de Electricidad y magnetismo

Objetivos:

Comprender la estructura interna de un imán Mediante diferentes imanes hacer ensamblajes para ver el comportamiento del

campo magnético Hacer una evaluación cualitativa de lo que ocurre cuando hay un campo magnético

y una corriente eléctrica

Lista de materiales.

Imán en herradura

Imán simple

Espiras

Limadura de hierro

Fuente

Papel

Marco teórico

Materiales ferro magnéticos

El comportamiento que se evidencio en el laboratorio es producto de la composición interna del material del imán, a continuación se procederá a exponer brevemente que es lo que hace posible que la limadura de hierro tome la dirección del campo:

(El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferro magnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferro magnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo)i.

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Propiedades

Los imanes atraen algunas sustancias llamadas sustancias magneticas como el acero y el hierro en cambio no atraen a otras como la arena el cobre y la madera

Los imanes tiene dos polos llamados norte y sur los polos del mismo nombre se repelen y de distinto se atraen.

Si se aproxima una varilla de hierro a un imán se induce y adquiere propiedades magnéticas. Con el calor se pierden las propiedades magnéticas.

La fuerza ejercida por un polo magnético sobre otro varía de forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

Si el imán tiene forma de varilla y se parte, cada trozo se convierte en un nuevo imán. Los imanes poseen dos zonas en las que se concentra la fuerza que ejercen, estas zonas son los extremos del imán y reciben el nombre de polos magnéticos, norte y sur. Los polos del mismo nombre se repelen y los polos opuestos se atraen. Compruébalo. Los polos de un imán no se pueden aislar, es decir, si partes por la mitad un imán, obtienes dos imanes, cada uno con su polo norte y polo sur respectivo. La tierra es un imán natural, el polo Norte geográfico es un polo sur magnético y el polos Sur geográfico es un polo norte magnético; en esta propiedad está basado el funcionamiento de la brújula.

Un imán puede perder su imantación de dos formas:

Con la aplicación de calor.

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Montaje y Procedimiento

Para cada experimento se hizo el mismo montaje el cual consistió en:

1. Colocar el imán abajo del papel2. Regar la limadura de hierro3. Ver el comportamiento de las líneas de campo magnético

Resultados Esperados

1. Se espera que las líneas salgan del lado positivo al negativo

2. Cuando se coloquen imanes del mismo signo las líneas deben repelerse

3. Cuando se coloquen imanes de signos opuestos las líneas deben atraerse

4. En geométricas de puta se esperan concentraciones de líneas de campo

Resultados Obtenidos

A continuación la evidencia física del laboratorio con las imágenes obtenidas:

a) Un imán simple genera sus líneas de campo del un lado a otro, perfectamente geométrico.

b) El imán en herradura genera concentraciones de líneas de campo en las esquinas, las líneas son perpendiculares a la superficie.

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c) Al cercar un imán simple a uno en herradura:

d) Un Imán en forma de anillo:

e) Espira con corriente :

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f) Dos imanes signos opuestos

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g) Dos imanes signos iguales:

Análisis de resultados

Los diferentes montajes se puedo apreciar lo que ocurre cuando se tiene imanes con diferentes geometrías, cada imán posee su campo magnético, este tiende afectar las partículas de la limadura de hierro por su naturaleza ferro magnética, en cada montaje la teoría es coherente con los resultados obtenidos, puesto que es exactamente lo que se esperaba:

1. Signos iguales se repelen2. Signos contrarios se atraen3. En los bordes hay una concentración de líneas de campo4. Las líneas de campo tiene trayectorias de alta simetría5. Al aplicar una corriente por una espira se genera un campo, el cual se

evidencia al ordenar las partículas en de limadura de hierro en dirección del campo, haciendo líneas perfectas.

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Conclusiones.

Las líneas de campo magnético en un imán se extienden en el espacio, partiendo del polo norte del imán hacia el polo sur.

Cuando más cercanas sean las líneas de fuerza y sea mayor el número de ellas, más intenso será el campo magnético.

Bibliografía.

Sears, Zemansky. Física universitaria volumen 2. Pearson decimo segunda edición.

Tipler, Mosca Física para la ciencia y la tecnología volumen 2, Reverté 5 edición.

Apuntes de clase (intersemestral 2010), revisado 1 de Julio.

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i Tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismo