ELECTROTECNIA Laboratorio 7 ELECTROMAGNETISMO

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ELECTROTECNIA

Laboratorio 7

ELECTROMAGNETISMO

PFR

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[pic 3]¿Qué es un imán?

Los imanes son los materiales que presentan las propiedades del magnetismo y pueden ser naturales, como la magnetita, o artificiales.

Los imanes también se clasifican en permanentes o temporales, según el material con el que se fabriquen o la intensidad de campo magnético al que son sometidos.

Los imanes presentan dos zonas donde las acciones se manifiestan con mayor fuerza, situadas en los extremos y denominadas polos magnéticos: norte y sur.

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Una de las propiedades fundamentales de la interacción entre imanes es que los polos iguales se repelen, mientras que los polos opuestos se atraen. Este efecto de atracción y repulsión tiene que ver con las líneas de campo magnéticas, que suelen ir del polo norte al sur.

Cuando se acercan dos polos opuestos, estas líneas tienden a saltar de un polo a otro: tienden a pegarse. Esta atracción será mayor o menor según sea la distancia entre los dos imanes.

En cambio, cuando se acercan dos polos iguales, estas líneas de campos se empiezan a comprimir hacia su propio polo. Cuando esta compresión es máxima, las líneas de campo tienden a expandirse, lo que provoca que los polos iguales de dos imanes no puedan acercarse y se repelan.

ELECTROMAGNETISMO

OBJETIVOS:

1. Comprobar el funcionamiento de electroimanes Ac y DC
2. Comprobar la existencia de campo magnético rotatorio.

Fundamento teórico:

Muchas de las aplicaciones usadas en la industria actual, responden a un mismo concepto: la inducción electromagnética. Para llegar a este concepto, debieron realizarse experiencias y formularse relaciones y leyes como las de Oersted, Faraday y Lenz.

Ley de Faraday

Faraday demostró que un conductor expuesto a un campo magnético variable (ϕ) puede manifestar una fuerza electromotriz (E) en sus extremos. Esta fuerza electromotriz es dependiente del movimiento relativo entre los elementos involucrados. Vale decir que, puede desplazarse el campo magnético o puede mantenerse estático mientras se desplaza el conductor (Ver figura Nº 2). En ambos casos se debe cumplir:

𝜕∅

𝐸 = −𝑁 𝜕𝑡[pic 5]

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Ley de Lenz

Figura Nº 1. Existencia de corrientes inducidas según Faraday

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Lenz demostró que se cumplen las leyes de acción y reacción ante la presencia de un campo magnético. Es decir, si un conductor es afectado de un campo magnético, éste es inducido produciendo su propia corriente y a su vez esta genera un campo magnético propio opuesto al campo magnético inductor.

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Figura Nº 2. Existencia de campos opuestos generados en respuesta a un campo inductor según

INTRODUCCION:

Si cogemos un alambre de cobre o conductor de cobre, ya sea con forro aislante o sin éste, y lo movemos de un lado a otro entre los polos diferentes de dos imanes, de forma tal que atraviese y corte sus líneas de fuerza magnéticas, en dicho alambre se generará por inducción una pequeña fuerza electromotriz (FEM), que es posible medir con un galvanómetro, instrumento semejante a un voltímetro, que se utiliza para detectar pequeñas tensiones.

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Este fenómeno físico, conocido como "inducción magnética" se origina cuando el conductor corta las líneas de fuerza magnéticas del imán, lo que provoca que las cargas eléctricas contenidas en el metal del alambre de cobre (que hasta ese momento se encontraban en reposo), se pongan en movimiento creando un flujo de corriente

Por qué son tan diferentes los diversos tipos de campos electromagnéticos?
Una de las principales magnitudes que caracterizan un campo electromagnético (CEM) es su frecuencia, o la correspondiente longitud de onda. El efecto sobre el organismo de los diferentes campos electromagnéticos es función de su frecuencia. Podemos imaginar las ondas electromagnéticas como series de ondas muy uniformes que se desplazan a una velocidad enorme: la velocidad de la luz. La frecuencia simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda.

El concepto se puede ilustrar mediante una analogía sencilla. Ate una cuerda larga al pomo de una puerta y sujete el extremo libre. Si lo mueve lentamente arriba y abajo generará una única onda de gran tamaño; un movimiento más rápido generará numerosas ondas pequeñas. La longitud de la cuerda no varía, por lo que cuantas más ondas genere (mayor frecuencia), menor será la distancia entre las mismas (menor longitud de onda)

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EQUIPOS Y MATERIALES:

PROCEDIMIENTO:

1. Campo magnético generado por una bobina .

Utilice el núcleo E-I mostrado en la figura Nº 4 y realice la conexión de acuerdo a lo indicado en la figura Nº 5.

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Figura Nº 3. Núcleo E-I y accesorios.

Núcleo

Entrehierro[pic 12]

Figura Nº 4. Esquema de conexión del núcleo E-I[pic 13]

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