Proyecto De Electromagnetismo.docx

PROYECTO DE ELECTROMAGNETISMO ‘’INDUCCION ELECTROMAGNETICA’’

PRESENTADO POR: MARIA KAROLINA QUINTERO G. YERSON MANUEL DIAZ A. EIRA MILENA JAIMES MELISSA CHARLOTTE BECERRA F.

PRESENTADO A: HUGO ALBERTO PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR VALLEDUPAR-CESAR 2015-I

INTRODUCCION La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quién lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday). El descubrimiento de Oersted según el cual las cargas eléctricas en movimiento interaccionan con los imanes y el descubrimiento posterior de que los campos magnéticos ejercen fuerzas sobre corrientes eléctricas, no solo mostraba la reacción entre dos fenómenos físicos hasta entonces independientes, sino también porque podría ser un camino para producir corrientes eléctricas de un modo mas barato que con la pila de volta. Faraday fue el que obtuvo primeros resultados positivos en la producción de corrientes eléctricas mediante campos magnéticos.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Comprobar que el montaje realizado puede inducir electricidad hasta el punto de encender una cierta cantidad de focos de led. OBJETIVOS ESPECIFICOS   

Comprobar la ley de Faraday. Demostrar que se genera corriente cuando el cuerpo inducido es el imán. Comprobar que el sistema que genera la corriente (el imán en nuestra experiencia) se llama inductor y el circuito donde se crea la corriente, inducido (la bobina en nuestro caso).

INDUCCION ELECTROMAGNETICA Campo magnético Se puede definir el campo magnético como la región del espacio donde se manifiestan acciones sobre las agujas magnéticas. Una carga en movimiento crea en el espacio que lo rodea, un campo magnético que actuara sobre otra carga también móvil, y ejercerá sobre esta ultima una fuerza magnética. Campo de fuerzas magnética Las limaduras y alfileres de hierro, dejados sobre una mesa, se mueven cuando se les acerca un imán. Si dicho imán se acerca a una brújula, la aguja se desvía estas y otras más demuestran que el espacio alrededor del imán adquiere propiedades especiales, ya que el imán es capaz de ejercer fuerzas en su entorno, es decir, el imán crea un campo de fuerzas. Según esto, en el campo gravitatorio la fuerza se manifiesta sobre una masa, y en el campo eléctrico sobre una carga eléctrica. En el campo magnético no se dice sobre un polo magnético, sino sobre una aguja magnética o limaduras que siempre poseen dos polos. Esto es debido a que si se parte una aguja magnética o cualquier otro imán por su línea neutra, se comprueba que cada una de las partes se comporta como un nuevo imán. Si se siguen subdividiendo los nuevos imanes, todos los fragmentados obtenidos actúan como un imán, con sus polos norte y sur bien diferenciados. Es decir en un imán no es posible separar dos polos magnéticos. Se puede definir el campo magnético como la región del espacio donde se manifiestan acciones sobre las agujas magnéticas. La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. Maxwell consiguió reunir en una sola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz comprobó su existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones. La inducción electromagnética constituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico. El transformador que se emplea para conectar una calculadora a la red, la dinamo de una bicicleta o el alternador de una gran central hidroeléctrica son sólo algunos ejemplos que muestran la deuda que la sociedad actual tiene contraída con ese modesto encuadernador convertido, más tarde, en físico experimental que fue Michael Faraday.

Experimento de Faraday En 1831, Michael Faraday comprobó que es posible obtener una corriente, al descubrir el fenómeno de inducción electromagnética, que consiste en la generación de corriente eléctrica a partir de un flujo magnético variable. Faraday construyó una bobina y conectó los terminales a un galvanómetro. En el interior de la bobina, introdujo un imán de barra que hizo entrar o salir. Faraday notó que la aguja del galvanómetro no se movía cuando el imán estaba en reposo en el interior de la bobina; sin embargo, se producía un golpe eléctrico al introducir el imán. El resultado fue que si el imán se mueve junto a un circuito cerrado, se produce un golpe de corriente, cuya dirección depende del sentido del movimiento del imán.

Flujo magnético El concepto de flujo lo introdujo Karl Friedrich Gauss y fue aplicado por Faraday para estudiar el electromagnetismo, explicando con ello los fenómenos de inducción a partir de los cambios que experimentaban las líneas de campo magnético. De esta manera, el flujo magnético (φm) corresponde al número de líneas de campo magnético que atraviesan una superficie arbitraria . Se designa con la letra griega φ m y se expresa de la siguiente forma: ∅ = 𝐵 . 𝐴 cos 𝜃 En donde A es el área de la superficie, es el campo magnético uniforme donde la superficie se encuentra inmersa, θ es el ángulo formado por el vector de campo con el vector normal a la superficie.

Sentido de la corriente inducida El físico ruso Heinrich Friedrich Lenz logró formular una ley que permite predecir el sentido de la corriente inducida en una espira conductora cuando se produce una variación de flujo magnético externo a ella. La ley de Lenz está fundada en el principio de conservación de la energía y sostiene que: la f.e.m. inducida produce una corriente cuyo sentido es tal que el campo magnético que genera se opone a la variación del flujo magnético que la provoca. Supongamos que primero acercamos el polo norte de un imán a una espira conductora. La corriente generada en la cara de la espira por la cual entra el imán induce un campo magnético con polo norte que repele al imán (A). Si luego alejamos el imán, el sentido de la corriente inducida en la espira se invierte y ahora el polo sur de la espira queda enfrentado al polo norte del imán, atrayéndolo (B).

Por tanto, el campo producido por la corriente inducida tiende a impedir que el flujo a través del circuito aumente o disminuya. Las leyes de Faraday y Lenz, que definen respectivamente el valor de la f.e.m. inducida en un circuito y el sentido de la corriente inducida, pueden ser unificadas en una sola ley de la siguiente manera:

PROCEDIMIENTO Fenómeno a observar Conectamos una bobina a un galvanómetro para poder medir la corriente inducida al introducir y extraer un imán.

Resultados:   

Si acercamos el imán a la bobina aparece una corriente inducida durante el movimiento del imán. El sentido de la corriente inducida en la bobina se invierte si alejamos el imán. Con la bobina y el imán fijos no hay corriente inducida.

Los mismos resultados se obtienen si mantenemos fijo el imán y movemos la bobina, o si cambiamos el imán por una espira o bobina conectada a una batería. La intensidad de la corriente inducida depende de la velocidad con la que movamos el imán, de la intensidad del campo magnético del imán, y del número de espiras de la bobina. Simultáneamente, Henry descubría que cuando un conductor se mueve perpendicularmente en el seno de un campo magnético se origina una d.d.p entre los extremos del conductor que proporciona una corriente si los extremos están cerrados formando un circuito.

CONCLUSION