REALIZO: ING. JOSÉ MARÍA ARCE OROZCO ING. PABLO CASTAÑEDA CAMACHO PROFA. SANDRA CASTAÑEDA CAMACHO FIS. FERNANDO PONCE HERNÁNDEZ

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LABORATORIO DE FISICA IV

I. NOMBRE DE LA PRÁCTICA.

INDUCCION ELECTROMAGNETICA

II. JUSTIFICACION

El fenómeno de inducción electromagnética es fundamental, ya que mediante este fenómeno

se puede obtener energía eléctrica a partir de energía mecánica, que es la base de

funcionamiento de un generador eléctrico. Por esta razón es importante el estudio,

comprobación experimental de este fenómeno.

III. OBJETIVOS a) Comprobar la existencia de la f.e.m. inducida en un circuito eléctrico en el que existe un

flujo magnético variable. b) Comprobar que el sentido de la f.e.m. inducida depende de la forma como varíe el

flujo magnético. IV. PREREQUISITOS Para que el alumno pueda realizar correctamente esta práctica, requiere de los siguientes conocimientos previos: a) Interacción de campo magnético. b) Regla de la mano izquierda. c) Concepto de fuerza magnetomotriz inducida (f .e.m.).

V. BREVES CONSIDERACIONES TEORICAS En la práctica anterior comprobamos experimentalmente el fenómeno conocido con el

nombre de efecto motor, que como se recordará, consiste en que, si se coloca un conductor

con corriente eléctrica dentro de un campo magnético, sobre el que actúa una fuerza cuya

dirección y sentido están determinados por la regla de la mano izquierda. En esta práctica

estudiaremos de manera experimental el fenómeno contrario, llamado inducción

electromagnética. Este fenómeno consiste en que si a un conductor colocado dentro de un

campo electromagnético, se le da un movimiento, en el se establece una corriente y una

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f.e.m. inducida. Una condición para que esto ocurra es que durante el movimiento del

conductor, se corten líneas de fuerza del campo magnético.

El fenómeno de inducción electromagnética fue

descubierto por Michael Faraday de una manera

más amplia y general, obteniendo que siempre

que varíe el flujo magnético que atraviesa a un

circuito eléctrico, en el que se le induce una

f.e.m. y una corriente, sin importar la forma en

que varíe el flujo, ni la causa de tal variación.

Para observar el fenómeno de inducción

electromagnética Faraday realizó un experimento

consistente en mover un imán dentro de la bobina conectada a un galvanómetro. De la

rapidez del movimiento depende la intensidad de la corriente inducida, y del sentido del

movimiento del imán depende del sentido de la corriente inducida. Matemáticamente la f.e.m.

inducida se determina con la ecuación:

Ε = −Nd

dt

φ

Que recibe el nombre de "Ley de Faraday" y que se enuncia

de la siguiente manera: "La f.e.m. inducida en un circuito es

igual a la rapidez de la variación de flujo". La ecuación anterior

es aplicable a una bobina en la que N es el número de espiras,

y el signo negativo proviene de la ley de Lenz que afirma que

"la f.e.m. inducida en un circuito tiene un sentido tal que

siempre se opone a la causa que la produjo".

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VI. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO

1 Bobina doble.

2 Bobinas de 400 y 1600 espiras.

1 Pila seca de No. 6 volts.

1 Barra cilíndrica de hierro de 20 cm. de largo.

1 Galvanómetro.

4 Conductores eléctricos para conexión

VII. MODO DE OPERAR Y CUESTIONARIO

1. Conecte los bornes de la bobina de 400 espiras al galvanómetro. Tome un imán de barra

con su polo norte hacia la bobina, e introduzca lentamente en ella. Realiza tus observaciones

y justifica tu respuesta.

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2. Realice nuevamente el experimento del inciso anterior, pero ahora introduciendo

rápidamente el imán en la bobina. Realiza tus observaciones y justifica tu respuesta.

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3. ¿Qué conclusiones obtiene de los incisos anteriores? Justifica tu respuesta.

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4. Realice de nuevo los incisos 1 y 2 pero ahora en vez de introducir el imán, colóquelo

dentro y saquéelo, primero lento y después rápidamente. ¿Qué diferencias observa

comparando con los resultados de los incisos 1 y 2? Justifica tu respuesta.

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5. Realice los incisos 1, 2, y 4, pero ahora con el campo magnético invertido, es decir, con el

polo sur del imán hacia la bobina.

¿Qué diferencias observa comparando con los resultados de tales incisos?

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6. ¿Qué conclusión obtiene de las observaciones del inciso anterior? Justifica tu respuesta.

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7. Desconecte del galvanómetro la bobina de 400 espiras y conecte ahora la de 1600.

Introduzca rápidamente el imán, sin importar su polaridad. Comparando la corriente inducida

en este caso son la obtenida en el inciso 2. Justifica tu respuesta.

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8. ¿Qué se concluye de los resultados de los incisos 2 y 7? Justifica tu respuesta.

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9. Tome la bobina doble, conectando al galvanómetro a la bobina externa y una pila a la

bobina interna. Mueva hacia arriba y hacia abajo la bobina interna. Justifica tu respuesta.

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10. Repita el experimento del inciso 9 pero quitando el núcleo ferromagnético. Realiza tus

observaciones y justifica tu respuesta.

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11. Repita el experimento del inciso 9 pero ahora alimentando con corriente eléctrica a la

bobina externa y conectando el galvanómetro a la bobina interna. ¿Qué fenómeno ocurre?

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IX. APLICACIONES

Mencione al menos 3 ejemplos prácticos en los que el fenómeno de inducción

electromagnética tenga aplicación:

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