INFORME LABORATORIO: CONCEPTOS CUALITATIVOS DEL CAMPO MAGNETICO

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- Ponga un imán sobre la mesa y a sus alrededores pase la brújula. Pinte las direcciones de la brújula.

RTA/ La aguja de la brújula al ser atraído por la fuerza magnética del imán y la aguja realiza los movimientos según la posición del imán.

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Fig. Direccion de la aguja atraida por el iman.

- Esparza limaduras de hierro sobre una hoja, luego ponga un imán sobre la hoja. ¿Qué observó? ¿Cuál es la similitud con la actividad anterior?

RTA/ Las limaduras son atraídas por el imán formando entre si líneas de campo, se asemeja con el anterior experimento pues son atraídos por el magnetismo del imán y se puede “materializar” las líneas de campo a su vez estas limaduras hacen de pequeños imanes de prueba.

- Realice la actividad anterior usando dos imanes en distintas configuraciones.

RTA/ La limadura de hierro como se explica anteriormente en atracción con los dos imanes se puede visualizar el desplazamiento de estos hasta formar una las líneas de campo que hay entre los dos imanes como lo muestra en la siguiente figura.

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Fig. Interacción de las limaduras de hierro y los imanes

- Tome la puntilla y acerque la brújula. ¿Qué ocurre?

RTA/ No hay ninguna atracción de la aguja de la brújula

Ahora enrolle alambre sobre ella y acerque la brújula. ¿Qué ocurre?

RTA/ Se observó que se convierte en un imán que logra atraer la aguja de la brújula tal y como reacciona en el segundo ejercicio.

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Fig. Atracción entre imanes.

Finalmente conecte (en serie con una resistencia) las puntas a una fuente de Sv y acerque la brújula. Cambie la polaridad. Describa lo ocurrido. ¿Qué concluye?RTA/ las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de la brújula.

- Realice la misma actividad anterior con las bobinas, observe las diferencias de magnetismo cuando se varía el número de vueltas y se pone núcleo.

RTA/ Al meter y sacar el imán de la bobina genera corriente eléctrica en donde a mayor número de vueltas que contenga la bobina mayor será la atracción de la aguja de la brújula.

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Fig. Bobinas

- Tome dos imanes y observe cualitativamente cómo depende la interacción magnética de la distancia.

RTA/ La fuerza de atracción es condicionada directamente por la distancia así que entre más acercamos los imanes hay mayor fuerza de atracción y si la distancia es considerable disminuye la fuerza.

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Fig. Atracción entre imanes.

- Frote el alfiler a un imán. ¿Qué ocurre?

RTA/ Se magnetiza por contacto con el imán

- Convierta el alfiler en un imán permanente. Córtelo en varias partes. Observe. ¿Qué concluye?RTA/ Cuando se rompen en varios pedazos, cada uno se transforma en un nuevo imán permanente con sus dos polos en cada extremo.

- Tome el alfiler imantado y póngalo en el fuego. ¿Qué ocurre?

RTA/ Todo metal imantado se debilita con el calor, pero recobran su energía con el enfriamiento. Si se enrojese con el fuego pierden completamente sus propiedades. Lo mismo sucede si se les pulveriza, oxida o disuelve.

- Construya una brújula con el alfiler y un vaso con agua.

RTA/ Primero se debe tomar el alfiler y se debe imantar siempre hacia la misma dirección contra el imán, con cuidado se debe poner el alfiler en forma horizontal sobre el agua que está en un recipiente. Al terminar este parte del experimento se puede observar el alfiler apuntando hacia el norte magnético

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Fig. Brújula Casera

- CUESTIONARIO

- ¿Cuáles son las fuentes de campo magnético?

Un campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es una corriente eléctrica de conducción, que da lugar a un campo magnético estático, si es constante. Por otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.

Para las fuentes escalares, tenemos, en forma integral

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y en forma diferencial, aplicando el teorema de Gauss,

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La ley de Ampère implica que el campo magnético, a diferencia del electrostático, sí tiene fuentes vectoriales, dadas por las densidades de corriente. Geómetricamente, significa que las líneas de campo magnético tenderán a girar alrededor de las líneas de corriente.

Una fuente de campo magnético que produce un campo magnético de la forma

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Se conoce como dipolo magnético y se caracteriza por su momento dipolar [pic 48]. Puede corresponder a una pequeña espira, o a una distribución localizada de corriente, pero también existen dipolos magnéticos intrínsecos, que son una propiedad de las partículas, como su carga, y no corresponden a corriente alguna.

- Diseñe un experimento para visualizar las líneas de campo en el espacio.

Para realizar nuestro experimento necesitamos limaduras de hierro (poca cantidad), un par de imanes rectangulares, una hoja de papel, un bote de cristal, un trozo de plástico transparente y un palito de madera. Podemos obtener las limaduras fácilmente con un trozo de hierro y una lima de metales.

Con las limaduras de hierro, el bote de cristal y el trozo de plástico construimos un “salero” para espolvorear