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Anillo de Thomson

David Felipe Acevedo Echavarría Alejandro Bustamante Villa Isabella Osorio Vargas Yirley Rueda Avendaño

Practica de Física II

Carlos Andrés Álvarez

Universidad de Medellín Facultad de Ingenierías Medellín - Antioquia 2018

Introducción

Mediante el proyecto “anillo de Thomson” se busca dar una explicación de la inducción de la corriente eléctrica en presencia de un campo magnético teniendo en cuenta algunos principios electromagnéticos que han permitido grandes avances en la ciencia. De igual manera se pretende profundizar algunos de los aportes que el descubrimiento de los campos electromagnéticos le ha brindado a ciencia permitiendo que sea utilizado en diferentes campos generando un gran avance en la humanidad.

Objetivo general

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Determinar la importancia de los campos electromagnéticos en algunos avances de la humanidad. Objetivos específicos

  

Realizar un experimento que ayude a comprender de una manera didáctica como actúan los campos electromagnéticos. Dar a conocer algunos de los aportes que el descubrimiento de los campos electromagnéticos le ha brindado a la humanidad. Mostrar el comportamiento de los campos electromagnéticos.

Aplicaciones vida cotidiana

Hace ya varios años se descubrió la existencia de campos electromagnéticos, esto gracias a experimentos elaborados por Elihu Thomson como “el anillo de Thomson” en mayo de 1887. A través del tiempo se han construido elementos que facilitan la vida del hombre en el planeta tierra, como la medicina la magnetoterapia y la resonancia magnética. Magnetoterapia: Es una práctica de medicina alternativa que se basa en el tratamiento mediante campos magnéticos estáticos.

Resonancia magnética: Es un examen imagenológico que utiliza imanes y ondas De radio potentes para crear imágenes del cuerpo humano.

Fundamento Teórico En la bobina se genera un campo magnético proporcional a la intensidad de corriente que circula por ella (ley de Biot y Savart). En el interior de la bobina campo magnético generado principalmente paralelo al eje, mientras que en exterior tiene también una componente radial. Este campo magnético atraviesa anillo, por lo que el flujo magnético a través del anillo será proporcional a intensidad que circula por la bobina.

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La variación en el tiempo del flujo magnético induce una fuerza electromotriz en el anillo igual en magnitud a la variación por unidad de tiempo del flujo que atraviesa el anillo (Ley de Faraday). Dicha fuerza electromotriz tiende a oponerse a esta variación según la Ley de Lenz.

En el experimento de los anillos de Thomson se genera un campo magnético que varía en función del tiempo por medio de un solenoide con un núcleo de hierro de interior que se conecta a una fuente de voltaje AC. El núcleo sobresale unos 30 cm del solenoide de tal forma que a través de este pueden insertarse anillos metálicos con diferentes características. El solenoide se conecta directamente a la pared por medio de un enchufe; para controlar la corriente en el circuito, se conecta en serie un reóstato.

Formulas empleadas

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La fuerza magnética sobre el anillo es:

La corriente alterna que circula por el solenoide produce un campo magnético que varía con el tiempo. El flujo F de dicho campo a través del anillo es: 

 =M·Is

Donde M es el coeficiente de inducción mutua del sistema formado por el solenoide y el anillo, Is es de la intensidad de la corriente en el solenoide que varía con el tiempo de la forma.

 Is=I0s·sen( t) Donde I0s es la amplitud y w frecuencia angular w =2pf . En Europa f=50 Hz y en Estado Unidos f =60 Hz.

Fijado el solenoide, el coeficiente de inducción mutua M, es una función del radio del anillo a y de su posición Z sobre el solenoide. Aplicando la ley de Faraday, se obtiene la fem inducida Va en el anillo como resultado del cambio del flujo que lo atraviesa con el tiempo. Aplicando la ley de Lenz, se determina el sentido de la corriente inducida.

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La corriente inducida Ia en el anillo de resistencia R es:

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Materiales

Bobina

Un núcleo de hierro

Dos anillos conductores

Extensión

Cables conectores

Reóstato

Bibliografía   

https://prezi.com/6jb3czcahu09/anillo-de-thomson/ https://fisicaexpdemostrativos.uniandes.edu.co/AnillosDeThomson.ht ml http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/anillo/anillo.h tm