MATERIALES DE LABORATORIO (ELECTROMAGNETISMO)

TEMA:

MATERIALES DE LABORATORIO FISICA 2 (ELECTROMAGNETISMO)

OBJETIVO GENERAL

 Conocer todo sobre electromagnetismo en su entorno de laboratorio

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Conocer los fundamentos teóricos de los instrumentos básicos de medida enun laboratorio de Electromagnetismo

 Aprender a manejar dichos instrumentos

 Reproducir los experimentos fundamentales en Electromagnetismo, tales como los de Coulomb, Ampère, Faraday, Oesterd, etc.

 Realizar medidas de campos eléctricos y magnéticos

 Adquirir destreza en el montaje de circuitos eléctricos y en la medida de las magnitudes asociadas a los mismos

 Observar y medir los fenómenos asociados a la propagación de ondas electromagnéticas en medio libre

 Medir las características electromagnéticas de medios materiales

 Aprender a interpretar los resultados experimentales, a identificar las fuentes de error y a cuantificar la incertidumbre de las medidas, así como a presentar dichos resultados en tablas y gráficas

INTODUCCION

El esbozo de propuestas didácticas con experiencias realizadas en el laboratorio, en las que el alumno toma conciencia de los modelos, se capacita en el manejo de instrumentos e incluso realiza experimentos que involucren cierta complejidad, puede favorecer el desarrollo de la capacidad de análisis crítico en los estudiantes.

En la enseñanza del electromagnetismo básico la mayoría de los laboratorios que se desarrollan son de carácter cualitativos, sin el énfasis adecuado en la obtención de medidas y su correspondiente cálculo de errores. Además, los temas son desarrollados tradicionalmente de forma abstracta centrando la atención en el simple manejo de ecuaciones.

Se decide abordar el tema inducción magnética:

Ley de Faraday Lenz debido a las dificultades que presentan los alumnos en la comprensión de dichos conceptos, y porque este tema está incluido en la mayoría de los programas de electromagnetismo básico.

La propuesta para la aplicación de este laboratorio en clases requiere que los alumnos analicen e interpreten distintos conceptos desarrollados en el dictado de la materia, como son campo magnético generado por un solenoide, flujo magnético, circuitos de corriente alterna y fem inducida, además de la teoría de errores y el manejo del instrumental de medición.

De esta manera se consigue una integración de temas que se consideran importantes.

Para determinar la permeabilidad magnética del aire con su respectivo error, se diseñó la siguiente experiencia. Los materiales utilizados en la misma fueron los siguientes: alambres de cobre, multimetros, reostato (resistencia variable), fuente de tensión alterna y conectores. Con los alambres de cobre se armaron dos solenoides, uno de los cuales (primario) se conecta en un circuito serie junto a la fuente y al reostato. El segundo solenoide (secundario) se construye bobinando el alambre de cobre sobre el primario y ambos se encuentran aislados eléctricamente.

Finalmente el secundario se conecta a un multimetro, permitiendo medir fem inducida debido a las variaciones del flujo magnético que se generan en el solenoide primario.

Un esquema del circuito utilizado se muestra en laf igura 1.

Las consideraciones teóricas que permiten determinar la permeabilidad magnética se presentan a continuación.

Mediante un solenoide infinito por el que circula una corriente alterna se genera un campo magnético variable:

Donde n1 es el número de espiras por unidad de longitud.

El segundo solenoide (secundario) se dispone alrededor del primero tal como se muestra en la fotografía de la figura 2. Cabe aclarar que los solenoides pueden construirse con alambres de cobre de distintos diámetros y que los mismos están aislados electricamente a través de su recubrimiento esmaltado.

COMPETENCIAS.

 Aplicar sus conocimientos sobre los principios, técnicas e instrumentos de medida y los fenómenos de interés en Electromagnetismo

 Realizar medidas de los diferentes tipos de magnitudes electromagnéticas

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