Campos Magneticos.docx

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético se relaciona con el símbolo B. Es común observar como un imán atrae objetos de hierro, la razón por la que ocurre este hecho es el magnetismo ya que los imanes generan un campo magnético por naturaleza. Este campo magnético es más intenso en dos zonas opuestas del imán, que son los polos norte y sur del imán. El polo norte de un imán se orienta hacia el norte geográfico, mientras que el polo sur lo hacer hacia el sur geográfico, gracias a esta propiedad funcionan las brújulas. Esta orientación de los imanes se produce como consecuencia de las fuerzas magnéticas de atracción que se producen entre polos opuestos de imanes y de repulsión entre polos homólogos. La tierra es un enorme imán cuyo polo norte se encuentra en el polo sur geográfico y en consecuencia el polo sur, en el norte geográfico, por este hecho es que el polo norte de un imán se oriente al norte geográfico donde se encuentre el polo sur magnético terrestre y viceversa. Los efectos de un imán se manifiestan en una zona donde se dice que existe un campo magnético, los campos magnéticos se pueden representar gráficamente mediante las líneas de inducción magnética, que por convenio salen del polo norte y entran por el polo sur (son líneas cerradas, por lo que no puede existir un imán con un solo polo). La intensidad de un campo magnético se puede cuantificar mediante la inducción magnética o densidad de flujo B, la unidad de medida de esta magnitud es el Tesla . Al número total de líneas de inducción magnética que atraviesan una superficie magnética se denomina flujo magnético (Φ). La unidad de medida para el flujo magnético es el Weber (Wb) El campo magnético para cargas que se mueven a velocidades pequeñas comparadas con velocidad de la luz, puede representarse por un campo vectorial. Si una carga eléctrica de prueba en un punto P de una región del espacio que se mueve a una cierta velocidad arbitraria v respecto a un cierto observador que no detecte campo eléctrico. Si el observador detecta una deflexión de la trayectoria de la partícula entonces en esa región existe un campo magnético. El valor o intensidad de dicho campo magnético puede medirse mediante el llamado vector de inducción magnética B, a veces llamado simplemente campo magnético, que estará relacionado con la fuerza F y la velocidad v medida por dicho observador en el punto P, si se varía la dirección de v por P, sin cambiar su magnitud, se encuentra, en general, que la magnitud de F varía, si bien se conserva perpendicular a v. A partir de la observación de una pequeña carga eléctrica de prueba puede determinarse la dirección y módulo de dicho vector.

OBJETIVOS I. El alumno observará configuraciones de campo magnético debido a imanes de diferente forma geométrica, también la de una corriente eléctrica que circula en un hilo conductor de forma rectilínea y de un solenoide. II. Observará la relación de la fuerza magnética entre los polos de un imán y los producidos por un electroimán. Evidencia experimental “Configuraciones de campo magnético”

Observación de la configuración de campo magnético que posee un imán de barra al colocarle limadura de hierro

Observación de la configuración de campo magnético que posee un imán en forma de U al colocarle limadura de hierro

Observación de la configuración de campo magnético que poseen dos imanes de barra de igual fuerza de atracción al colocarle limadura de hierro

Observación de la configuración de campo magnético que posee dos imanes de barra al colocarles limadura de hierro (Norte con Sur)

“Medición del campo magnético para un imán recto”

Medición de la intensidad de campo magnético para un imán que se encuentra a cierta distancia de un punto con el software y la interfaz.

“Experimento de Oersted”

Experiencia de Oersted al circular una corriente eléctrica sobre dos brújulas.

“Campo magnético producido por una bobina circular y un solenoide”

Dirección de dos brújulas al hacer pasar una corriente a través de un solenoide.

Dirección las líneas de campo producidas por el paso de la corriente en un solenoide mostradas por limadura de hierro.

Dirección las líneas de campo producidas por el paso de la corriente en una bobina circular mostradas por limadura de hierro.

“Fuerza magnética entre polos magnéticos”

Medición de la fuerza producida entre polos magnéticos con ayuda del programa capstone y de la interfaz conectada a los sensores.