Los Anillos de Thomson

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Ejemplo:

Al acercar un imán hacia un anillo se genera una corriente inducida en el anillo. Una espira de corriente crea un campo en puntos distantes como el de un dipolo magnético, siendo una cara del anillo un polo norte (salen las líneas de fuerza) y la otra un polo sur (entran las líneas de fuerza). En este experimento y como lo predice la ley de Lenz, el anillo de la figura va a oponerse al movimiento del imán hacia él, el lado del anillo hacia el imán debe resultar un polo norte, por lo tanto, el resultado es que el anillo y el imán se repelan. De acuerdo con la regla de la mano derecha para que se presente el campo magnético en el anillo como en la figura, la corriente inducida va en el sentido contrario a las manecillas del reloj cuando se mira a lo largo del imán hacia la espira.[pic 4]

Desarrollo

Materiales:

- Alambre de cobre magneto, calibre 18.

- Tenaza o alicale.

- Tubo de 1 pulgada, 5 pulg.

- Cinta aislante.

- Cables de conexión.

- Interruptor.

- Enchufe.

- Base de madera.

- Núcleo de hierro.

- Anillos de aluminio.

- Fósforos, y

- Cuchillo.

Procedimiento de armado:

Haremos la bobina enrollando el alambre en el tubo unas 100 espiras por cada capa, haremos 3 capas un total aproximado de 300 espiras. Quemamos las puntas de donde se conectará la bobina a la fuente de corriente y luego raspamos con el cuchillo con el fin de eliminar el material aislante, conectamos el enchufe y el interruptor a la bobina con el cable de conexión y armamos el experimento colocándolo en la base de madera.

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Experimento ya armado.

[pic 5]

Proceso del Experimento:

- Sobre una pieza polar de la bobina se coloca el núcleo de hierro, y rodeando al núcleo, el anillo. El núcleo simplemente se usa para aumentar la variación de flujo que aparece en el anillo, aumentando así la espectacularidad del experimento.

- Al conectar el electroimán de forma rápida, aparece una variación de flujo magnético en el anillo (antes de encender el electroimán, el campo magnético en el anillo era cero), y por la ley de Faraday se induce una fuerza electromotriz que crea una corriente eléctrica en el anillo.

- Esta corriente inducida creará a su vez un campo magnético que contrarreste la variación de flujo magnético creada en el anillo al haber encendido el electroimán.

- Por tanto, el anillo salta debido a la repulsión existente entre los polos magnéticos del electroimán y los creados por la corriente inducida en el anillo (ley de Lenz).

- Si se coloca otra bobina como anillo enrollado y conectado a él un pequeño foco podemos ver que se induce corriente en la bobina que permite al foco encender.

- Un anillo metálico magnético no genera el mismo comportamiento que un paramagnético ya que este es atraído por el núcleo de hierro.

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Anexo

[pic 6][pic 7]

[pic 8]

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[pic 9]

Conclusión

Pudimos comprobar que realmente circula corriente en el anillo y que esta corriente es inducida por medio del campo magnético generado por el electroimán y que según la ley de Lenz demostramos que existe una repulsión en un anillo cuya propiedad sea paramagnética provocando una levitación en el mismo.

Bibliografía

Universidad de Antioquía, “Ley de Faraday”, http://docencia.udea.edu.co/regionalizacion/irs-404/contenido/capitulo10.html.

Trabajosunidrc, “Levitación de un anillo o Experimento del Anillo de Thomson”, https://sites.google.com/site/danirocha51/home/videos-sobre-fenomenos-electricos-y-demostracion-de-diversas-leyes-electricas/levitacion-de-un-anillo-o-experimento-del-anillo-de-thomson.