Experimentos

del tema

Campo magnético permanente

Campo electromagnético

Fuerza magnética sobre partículas cargadas

Fuerza magnética sobre alambres con corriente

Aplicaciones del electromagnetismo

Ley de Faraday

Inductancia

Instructivo de solicitud de experimentos en línea

Campo magnético permanente

Brújulas

Distintos tipos de brújulas


 Se dispone de distintos tipos de brújulas con las cuales se puede mostrar la orientación de una lámina imantada en el campo magnético terrestre.

Declinación magnética


 Se dispone de una brújula que está colocada sobre un soporte móvil. La brújula se puede orientar de manera vertical para detectar la declinación magnética terrestre.

Configuraciones de campos magnéticos permanentes

Campo magnético de un imán recto


 Utilizando limaduras de hierro y un vidrio transparente se pueden obtener la líneas de campo magnético de un imán recto.

Campo magnético de un imán en forma de herradura


 Utilizando limaduras de hierro y un vidrio transparente se pueden obtener la líneas de campo magnético de un imán en forma de herradura.

Campo magnético de dos polos iguales


 Dos imanes rectos se colocan alineados con sus polos próximos iguales y separados una cierta distancia. Utilizando limaduras de hierro y un vidrio transparente se pueden obtener la líneas de campo magnético de esta configuración.

Campo magnético de polos diferentes


 Dos imanes rectos se colocan alineados con sus polos próximos diferentes y separados una cierta distancia. Utilizando limaduras de hierro y un vidrio transparente se pueden obtener la líneas de campo magnético de esta configuración.

 

 

Campo magnético terrestre


 Utilizando una simulación de la tierra se puede obtener el campo magnético terrestre.

 

Interacciones magnéticas

Imán y materiales ferromagnéticos


 Se presenta la interacción de un imán con trozos de hierro y acero.

Imán y materiales no ferromagnéticos


 Se presenta la interacción de un imán con trozos de aluminio, cobre y bronce.

Interacción de imanes naturales


 Se dispone de imanes naturales, del tipo usado en los parlantes de sonido. Los estudiantes pueden utilizarlos para sentir la repulsión entre polos iguales y la atracción entre polos distintos.

Atracción de polos magnéticos


 Se dispone de láminas imantadas colocadas sobre soportes que le permiten girar libremente. Se puede observar que al acercar a uno de los extremos de la lámina imantada el polo contrario de un imán ésta es atraida.

 

Repulsión de polos magnéticos


 Se dispone de láminas imantadas colocadas sobre soportes que le permiten girar libremente. Se puede observar que al acercar a uno de los extremos de la lámina imantada el mismo polo de un imán ésta es repelida.

Barra imantada atraida


 Una barra imantada suspendida de un hilo, que le permite girar libremente, es atraida al acercar a uno de sus extremos el polo contrario de un imán.

Barra imantada repelida


 Una barra imantada suspendida de un hilo, que le permite girar libremente, es repelida al acercar a uno de sus extremos el mismo polo de un imán.

Imán flotante


 Se dispone de dos imanes de forma circular que están conectados por un eje que pasa por su centro y el cual les permite desplazarse libremente. Se puede observar que un imán flota sobre el otro.

Imán flotante más discos


 Utilizando un dispositivo que muestra un imán flotando sobre otro, se puede estudiar la permeabilidad al campo magnético de diferentes materiales, tales como vidrio, plástico, madera, aluminio y hierro.

Campo magnético a través de diversos materiales


 Se utiliza un carrito con un imán en su parte inferior para mostrar los materiales que permiten el paso del campo magnético y los materiales que son aislantes del mismo. Se utiliza como trayectoria del carrito un camino constituido por láminas de distintos materiales.

Bomba explosiva marítima


 Se simula una bomba marítima por medio de un pequeño bombillo. Éste se encuentra conectado a un circuito abierto, el cual se cierra por el giro de un imán al aproximar una barra de hierro que representa un barco.

Campo electromagnético

Brújula en campo electromagnético

Brújula dentro de aro con corriente


 Se dispone de una brújula colocada horizontalmente sobre un soporte y rodeada en un plano vertical por un anillo metálico. Se puede observar el cambio de orientación de la aguja de la brújula al hacer circular corriente por el anillo que la rodea.

Brújula en Bobinas de Helmholtz


 Se dispone de un par de Bobinas de Helmholtz entre las cuales se produce un campo electromagnético uniforme al hacer circular corriente por ellas. La dirección del campo magnético se puede detectar por un conjunto de pequeños imanes y brújulas.

Configuraciones de campo electromagnético

Un alambre con corriente


 Se dispone de una lámina de plástico transparente que tiene empotrado un alambre perpendicular a su superficie. Se pueden observar, por medio de limaduras de hierro que se esparcen en su superficie, las líneas de campo magnético producido por el alambre con corriente.

Dos alambres con corriente


 Se dispone de una lámina de plástico transparente que tiene empotrado un alambre de forma curva que intercepta su superficie perpendicularmente en dos puntos. Se pueden observar, por medio de limaduras de hierro que se esparcen en su superficie, las líneas de campo magnético producido entorno a esos dos alambres con corriente.

 

Un solenoide de espiras separadas


 Un solenoide de espiras separadas una cierta distancia entre ellas, se encuentra empotrado en una lámina de plástico transparente. Se pueden observar, por medio de limaduras de hierro que se esparcen sobre la lámina, las líneas de campo magnético producido en la parte interna del solenoide y en puntos externos al mismo.

Un solenoide de espiras juntas


 Un solenoide de espiras enrolladas juntas una a la otra, se encuentra empotrado en una lámina de plástico transparente. Se pueden observar, por medio de limaduras de hierro que se esparcen sobre la lámina, las líneas de campo magnético producido en la parte interna de éste solenoide y en puntos externos al mismo.

Un toroide con corriente


 Se dispone de una lámina de plástico transparente que tiene empotrado un toroide. Se pueden observar, por medio de limaduras de hierro que se esparcen sobre la lámina, las líneas de campo magnético producido en la parte interna y externa del toroide.

Imantación de materiales ferromagnéticos

Imantación de materiales


 Utilizando una bobina, por la cual se hace circular corriente continua, se imantan distintos objetos tales como una cuchara, un ganchillo y clavos.

Cambio de polo de materiales imantados


 Utilizando una bobina, por la cual se hace circular corriente continua, se pueden cambiar los polos de materiales ya imantados. Para chequear la polaridad magnética de la bobina se utiliza una brújula.

 

Fuerza magnética sobre partículas cargadas

Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético

Desviación de un haz de electrones por medio un imán


 Utilizando un tubo de rayos catódicos se puede observar la interacción entre el campo magnético producido por un imán y un haz de electrones. Cambiando la orientación del imán se puede ver la variación en la trayectoria del haz.

 

Desviación por medio de un imán del haz de partículas de un tubo filiforme


 Se utiliza un tubo de rayos filiforme que produce un haz de electrones por efecto termoiónico. Se puede cambiar la trayectoria del haz por la acción del campo magnético producido por un imán.

Trayectoria circular y helicoidal de un haz de partículas


 Se utiliza un tubo de rayos filiforme que produce un haz de electrones por efecto termoiónico. El tubo se encuentra ubicado en un campo magnético uniforme producido por bobinas de Helmoltz. Dependiendo de la orientación del haz de electrones con respecto al campo magnético se puede obtener una trayectoria circular o helicoidal del haz de partículas.

 

Fuerza magnética sobre alambres con corriente

Interacción del campo magnético con alambres con corriente

Fuerza sobre un alambre con corriente en un campo magnético


 Se tiene un circuito formado por dos alambres horizontales paralelos y el cual se cierra por medio de un alambre que puede desplazarse sobre ellos. Al acercar al alambre móvil un imán en forma de U, se puede observar como el alambre móvil se desplaza sobre los alambres fijos. El sentido del movimiento cambia en dependencia de la ubicación de los polos del imán.

Movimiento de espiras en un campo magnético


 Se dispone de un conjunto de espiras ubicadas en un campo magnético producido por dos imanes naturales. Se puede observar al hacer circular corriente por las espiras: la rotación de las espiras, la dependencia de la rotación con el sentido de la corriente y la alineación del momento dipolar con el campo magnético.

Equilibrio estable e inestable de una espira con corriente


 Se dispone de un conjunto de espiras ubicadas en un campo magnético producido por dos imanes naturales. Al hacer circular corriente por las espiras se pueden observar las posiciones de equilibrio estable e inestable del conjunto de espiras.

Giro completo de una espira con corriente en un campo magnético


 Se dispone de un conjunto de espiras por las cuales puede circular corriente y las cuales se encuentran ubicadas en un campo magnético producido por dos imanes naturales. Al cambiar el sentido de circulación de la corriente adecuadamente durante la rotación de las espiras se logra que éste conjunto realice un giro completo.

Motores eléctricos de corriente continua

Motor elemental


 Se dispone de un motor de corriente continua en el cual se puede observar el mecanismo más elemental para producir, de manera automática, el cambio de corriente que permita el giro completo de las espiras. En él se puede observar el cambio de sentido de la rotación de las espiras al cambiar el sentido de la corriente.

Motor de dos conjuntos de espiras


 Se dispone de un motor en el cual se puede observar el mecanismo para cambiar de manera automática el sentido de la corriente en las espiras, de tal manera que durante todo el ciclo de rotación por ellas esté circulando corriente.

Motor de cuatro conjuntos de espiras


 Se dispone de un motor en el cual se puede observar como al aumentar el número de espiras se optimiza su funcionamiento.

Motor de tres conjuntos de espiras


 Se dispone de un pequeño motor de corriente continua del tipo usado frecuentemente en juguetes.

Interacción entre alambres con corriente

Atracción entre alambres con corriente


 Se tiene un dispositivo en el cual se puede hacer pasar corriente por dos alambres paralelos. Uno de ellos es colgante y puede oscilar libremente. Se puede observar que al hacer circular corriente por ellos en el mismo sentido los alambres se atraen.

Repulsión entre alambres con corriente


 Se tiene un dispositivo en el cual se puede hacer pasar corriente por dos alambres paralelos. Uno de ellos es colgante y puede oscilar libremente. Se puede observar que al hacer circular corriente por ellos en sentido contrario los alambres se repelen.

Bobinas que se atraen


 Se dispone de dos pequeñas bobinas por las cuales se puede hacer circular corriente, de tal manera de producir polos magnéticos diferentes en los extremos internos de ellas . Se puede observar entonces que las bobinas se atraen entre sí.

Bobinas que se repelen


 Se dispone de dos pequeñas bobinas por las cuales se puede hacer circular corriente, de tal manera de producir polos magnéticos iguales en los extremos internos de ellas . Se puede observar entonces que las bobinas se repelen entre sí.

Compresión de un resorte


 Se tiene un resorte por el cual se hace circular corriente. Se puede observar que el resorte se comprime por la acción de la fuerza de atracción entre sus vueltas.

Bobina flotante


 Se dispone de dos pequeñas bobinas colocadas en un eje vertical. Al aplicarles corriente se puede observar que la bobina superior flota.

Aplicaciones del electromagnetismo

Electroimanes

Electroimán demostrativo


 Se dispone de un electroimán en el cual se puede ver el enrollado de alambre entorno a una barra de acero. Se puede observar como éste atrae trozos de hierro al hacer circular corriente por el embobinado.

 

Electroimán industrial


 Se dispone de un potente electroimán en el cual se puede observar la fuerte fuerza magnética que se produce al hacer circular corriente por su embobinado.

 

Timbres eléctrico de 110 Volts


 Se dispone de un timbre eléctrico en el cual se pueden observar sus partes componentes y la base electromagnética de su funcionamiento.

Timbres eléctrico de 9 Volts


 Se dispone de un timbre eléctrico en el cual se pueden observar sus partes componentes y la base electromagnética de su funcionamiento.

Corneta de parlante


 Se dispone de un corneta de parlante en la cual se puede observar su estructura interna y explicar su funcionamiento.

Espiras con corriente en un campo electromagnético

Dos conjuntos de espiras


 Se dispone de un dispositivo que tiene dos conjuntos de espiras colocados uno dentro del otro. El conjunto interno puede rotar libremente entorno a un eje vertical. Al colocar corriente a la espiras se puede observar el movimiento y orientación de la espira interna en el campo electromagnético producido por la espira externa.

Espira con corriente en Bobinas de Helmoltz


 Se coloca entre las bobinas de Helmoltz una espira que puede girar libremente entorno a un eje vertical. Al hacer circular corriente por la espira y por las bobinas de Helmoltz se puede estudiar la interacción de una espira con corriente en un campo electromagnético uniforme.

Motores electromagnéticos

Motor de corriente continua dual


 Se dispone de un motor eléctrico que puede funcionar con imanes permanentes o electroimanes.

Motor lineal


 Se tiene un motor en el cual el campo magnético es producido por bobinas con corriente.

Distintos motores de uso cotidiano


 Se dispone de algunos motores de licuadora en los cuales se pueden observar las distintas partes que los componen y ver las bobinas que producen el campo electromagnético.

  

Ley de Faraday

Corrientes inducidas

Corriente inducida por movimiento de un imán


 Se utiliza una bobina conectada a un galvanómetro. Al introducir el polo de un imán en su parte interna y desplazarlo a lo largo de su eje, se produce una corriente inducida. Al cambiar el polo que se introduce en la bobina cambia el sentido de la corriente en el galvanómetro.

Cinco bobinas de inducción


 Se dispone de un conjunto de 5 bobinas, que presentan distinta resistencia y forma de enrollamiento, y de una barra imantada en forma de U. Utilizando la barra imantada se inducen corrientes en la bobinas las cuales son detectadas por un galvanómetro.

Imanes oscilantes


 Se tienen dos bobinas en cuyos huecos centrales oscilan imanes suspendidos de un resorte. Estos se pueden suspender con la polaridad en el mismo sentido o sentido contrario. Por medio de un galvanómetro se puede detectar la corriente inducida por el movimiento de los imanes.


Generador de corriente


 Se tiene un dispositivo compuesto por un conjunto de espiras que pueden girar en un campo magnético, produciendo una corriente inducida que es detectada por un galvanómetro. Este mismo dispositivo puede ser usado como un motor al hacer circular corriente por sus espiras y por el embobinado de los imanes. Es útil para observar las semejanzas y diferencias entre un motor y un generador de corriente.

Corriente inducida por movimiento de espiras en un campo magnético


 Se tiene un dispositivo que posee varios imanes en forma de herradura. Dentro de ellos se encuentra un conjunto de espiras. Se puede observar que, al hacer rotar las espiras, un bombillo conectado a ellas se enciende. De esta manera se puede detectar la corriente inducida y la variación de su intensidad en función de la velocidad de giro de las espiras.

Corriente inducida por campo magnético terrestre


 Se dispone de un conjunto de espiras que pueden girar entorno a un eje. Se puede detectar en ellas, por medio de un galvanómetro, la corriente inducida producida por el campo magnético terrestre.

Anillo flotante


 Se tiene una bobina que se conecta a una corriente alterna. Se puede observar que al colocar un anillo, rodeando el núcleo que posee en su interior, éste flota y se calienta por efecto de la corriente inducida que se produce en él.

Bombillo encendido sin contacto eléctrico


 Se tiene una bobina que se conecta a una corriente alterna. Se puede observar que al colocar sobre el núcleo de su parte interna, sin hacer contacto, un anillo conductor que tiene un pequeño bombillo, éste se enciende.

Bombillo encendido por corriente inducida


 Se hace circular corriente alterna por una bobina. Al colocar un resorte conductor con un pequeño bombillo, rodeando el núcleo que pasa por la parte interna de la bobina, se puede observar que éste se enciende.

Disco de Faraday


 Se tiene un disco metálico que puede girar entre los polos de un imán. Al rotar el disco en el campo magnético aparece una diferencia de potencial entre su eje y su borde, la cual produce una corriente inducida que puede ser detectada por medio de un galvanómetro.

Aplicaciones Ley de Faraday

Generador de corriente alterna


 Se tiene un dispositivo formado por seis imanes colocados en pares de tres y los cuales producen un campo magnético permanente donde gira un conjunto de espiras. Por medio de este dispositivo se puede realizar un estudio cualitativo de la variación de la corriente inducida en cuanto a su magnitud y sentido.

Corrientes parásitas


 Se tienen dos discos metálicos uno de los cuales tiene ranuras radiales. Al colocar dichos discos a girar en un campo magnético se puede observar que el disco compacto se frena debido a las corrientes parásitas que en él se producen en cambio el que tiene ranuras continua girando. El experimento se puede repetir con dos láminas triángulares una de las cuales tiene ranuras.

Transformador


 Se dispone de un núcleo de transformador al cual se agregan dos bobinas de distinto número de vueltas. Con este dispositivo y utilizando dos voltímetros se puede estudiar el funcionamiento de un transformador.

Bobina de inducción


 Este dispositivo es un conjunto de dos bobinas de distinto número de vueltas una dentro de la otra. Se encuentra en la parte interna la bobina de mayor número de vueltas. Al aplicar una diferencia de potencial a la bobina externa se induce en la bobina interna una alta diferencia de potencial, la cual se detecta por una fuerte descarga en las esferas superiores.

Micrófono con osciloscopio


 Utilizando un osciloscopio se puede detectar la corriente que se produce en un micrófono al hablar cerca de él.

Modelo de teléfono


 Se dispone de un modelo de teléfono que consta de una parte para hablar y de un auricular. Por medio de este dispositivo se puede establecer una comunicación a distancia. En él se pueden ver las membranas vibratorias a través de las cuales se produce la corriente inducida que permite la comunicación.

Inductancia

Efectos de la inductancia en un circuito

Encendido retardado de un bombillo


 Se tiene un bombillo conectado en serie con una bobina, esta conexión se encuentra a su vez conectada en paralelo con otro bombillo de la misma potencia. Este circuito es alimentado por una fuente de corriente continua. Se puede observar que al encender la fuente, el bombillo conectado con la bobina prende lentamente.

Circuitos con inductancia

Circuito RL


 Utilizando el osciloscopio y colocando una onda cuadrada se pueden observar las curvas de:
i) Variación de la corriente en el circuito.
ii) Variación del voltaje en la bobina.

Circuito RLC con CA


 En este circuito se puede observar la resonancia por medio de la variación del brillo de un bombillo.

 

  

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