Practica Principios De Termodinámica

Objetivos

a) Detectar la presencia de campo magnético e identificar los polos magnéticos de un imán.

b) Expresar en un enunciado las interacciones entre dos polos magnéticos de iguales y diferentes nombres.

c) Validar experimentalmente la ley de la fuerza magnética que actúa sobre una carga móvil .

d) Validar experimentalmente la ley de la fuerza magnética que actúa sobre un conductor con corriente dentro de un campo magnético.

e) Medir el campo magnético producido por una corriente eléctrica en un solenoide, en uno de sus extremos.

f) Detectar la influencia de los materiales en los fenómenos magnéticos.

Equipo Utilizado y Materiales

1 caja con limadura de hierro

1 brújula

2 imanes de barra [extremadamente frágiles]

1 imán de herradura [extremadamente frágil]

1 fuente de alimentación de 0 a 10 [V]

1 base

1 varilla de 70 [cm]

1 soporte de conductor

2 cables largos

1 conductor en forma de U

1 bobina de inducción con accesorios

3 núcleos: uno de aluminio, uno de hierro y otro de cobre

1 teslámetro con punta axial

0.5 [m] de hilo de cáñamo

1 flexómetro

Desarrollo de actividades

Actividad 1

Con ayuda de la brújula se identificaron los cuatro puntos cardinales en el laboratorio. (Ver figura 1 en apéndice).

Actividad 2

Se suspendió al imán, atado en su parte media con el hilo de cáñamo, dejándolo girar, se identificó como polo norte N al extremo del imán que apunte al norte geográfico y similarmente identifique el polo sur S.

Actividad 3

Se analizaron las fuerzas de interacción entre los polos de igual nombre y entre los polos de nombre diferente, concluyendo con que:

Polos iguales se repelen, polos diferentes se atraen

Actividad 4

Con el empleo del osciloscopio, el profesor hizo incidir el haz electrónico en la pantalla. Acercó lo más posible un polo del imán y se observó la desviación del haz electrónico; de donde se dedujo la dirección de la fuerza magnética sobre el electrón la fuerza que desvía al haz electrónico.

Se estableció entonces el sistema de referencia siguiente de las direcciones de: el campo magnético aplicado B, la velocidad de los electrones v y la de la fuerza magnética F.

Actividad 5

Se Armó el dispositivo experimental indicado en la figura siguiente y se hizo circular una corriente constante I = 4 [A], se detectó si la interacción entre el conductor y el imán de herradura, cuyos polos se identificaron de antemano.

.

Más tarde se invirtió la polaridad de los cables de alimentación en la fuente y observando la interacción entre el conductor y el campo magnético B del imán. Se obtuvieron entonces estos resultados:

Con la polaridad normal se atraen cuando se coloca el imán en cierta posición, cuando se invierte la polaridad de la fuente se repelen aunque el imán no se haya movido de lugar.

Actividad 6

Se calibró el teslámetro, con la punta de prueba axial, se varió la corriente en la fuente, se registró la lectura en el punto E (extremo) del solenoide con núcleo de aire y se capturaron los datos en una tabla (ver tabla 1 en apéndice ).Se midió y anotó el valor de la longitud (l) del solenoide.

l = 0.137 [m]

Actividad 7

Se midió la magnitud del campo magnético | BE| con la corriente máxima empleada, ahora con los núcleos de otros materiales:

i) con aluminio (material paramagnético) |BE |p = 0.005 [T ] ii) con cobre (material diamagnético) |BE|

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