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Física y Química 3º ESO: guía
interactiva para la resolución de
ejercicios
LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA
Magnetismo y electricidad
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
 Propiedades de los imanes
Índice
 Efecto magnético de la corriente
 Inducción electromagnética










Ejercicio 1
Ejercicio 2
Ejercicio 3
Ejercicio 4
Ejercicio 5
Ejercicio 6
Ejercicio 7
Ejercicio 8
Ejercicio 9
Ejercicio 10








Ejercicio 11
Ejercicio 12
Ejercicio 13
Ejercicio 14
Ejercicio 15
Ejercicio 16
Ejercicio 17
Ejercicio 18
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
Ayuda
 El magnetismo es la propiedad que tienen algunos minerales, como la magnetita, de atraer al hierro y al
acero; esta propiedad también la puede adquirir el acero si está sometido a la acción de un imán durante un tiempo,
este fenómeno se denomina inducción magnética.
 Un imán tiene dos polos, que son las zonas donde se manifiestan con mayor intensidad sus propiedades .El
polo norte es aquel que al girar el imán libremente se orienta hacia el norte geográfico, y el polo sur es el que se
orienta hacia el sur geográfico.
 Los polos del mismo nombre se repelen y los polos de distinto nombre se atraen.
 Los polos de un imán nunca pueden aislarse, pues al dividir un imán siempre aparecen de nuevo los dos polos.
 Todas estas propiedades son consecuencia de que en un imán el modo de girar los electrones en los átomos no
es aleatorio, sino que obedece a un cierto orden.
 La Tierra se comporta como un imán cuyo polos norte y sur magnéticos están próximos a los polos norte y sur
geográficos, pero que no coinciden con ellos. El ángulo que forma la dirección del norte geográfico con la dirección
del norte magnético se denomina ángulo de declinación.
 Denominamos campo magnético a la zona del espacio donde se manifiesta la atracción o repulsión de un
imán. Se pueden visualizar las líneas de fuerza del campo magnético con la ayuda de limaduras de hierro o de
pequeñas agujas imanadas (brújulas).
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
Ayuda

En un principio, electricidad y magnetismo se consideraban fenómenos separados, pero como queda
demostrado en la experiencia de Oersted, una corriente eléctrica crea un campo magnético. Con la
ayuda de limaduras de hierro o de pequeñas brújulas pueden visualizarse la líneas de fuerza del campo
magnético resultante.

Si la corriente eléctrica circula por un conductor arrollado en espiral (bobina), el campo magnético que se
crea es más intenso que el que crea una corriente que circula por un conductor rectilíneo, y tanto más
intenso cuanto mayor sea el número de espiras de la bobina.

Si en el interior de la bobina introducimos una barra de hierro, tenemos un electroimán. El electroimán se
comporta como un imán, pero en el que podemos cambiar la intensidad y el sentido de su campo
magnético, al variar la intensidad y el sentido de la corriente que circula por la bobina. De este modo
podemos hacer instalaciones en las que coexistan imanes y electroimanes, y aprovechar sus interacciones
para diversos usos (motor eléctrico, timbre, galvanómetro, etc…)

Un campo magnético variable crea una corriente eléctrica en un conductor. Este fenómeno,
denominado inducción electromagnética y descubierto por Faraday, es el fundamento de los
generadores de corriente continua (dinamo) y alterna (alternador); en ellos se hace girar el conductor en el
seno de un campo magnético, y al ir variando su posición, varía el campo magnético que lo atraviesa, por
lo que circulará corriente en el conductor.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 1
(a) ¿Cómo se orienta un imán natural que se deja girar libremente, por ejemplo suspendido de un hilo o flotando sobre
un corcho en el agua?
(b) ¿Cómo se decide cuál es el polo norte y cuál el sur de un imán?
(a) Un imán que gira
libremente, se orienta en
la dirección norte-sur, ya
que la Tierra se comporta
como un imán.
Haz clic para
verlo
N
(b) El polo norte de un
imán es el que se sitúa
más próximo al norte
geográfico.
El polo sur del imán es el
que sitúa más próximo al
polo sur geográfico.
S
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EJERCICIO 2
¿Cuáles de los siguientes objetos o materiales son atraídos por un imán?
Una moneda de 0,50 €
La hoja de un cuchillo
Carbón
Latón
Plástico
Un clavo de hierro
Una lata de refresco
Unas tijeras
Una alambre de cobre
El exterior de la lavadora
Vidrio
I.E.S. Élaios
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EJERCICIO 3
¿Por qué no se pueden separar los polos de un imán?
Al dividir un imán
en dos pedazos,
cada una de las
partes es un imán
completo.
N
S
El magnetismo
afecta a todo el
material que
constituye el imán.
Los polos son los
lugares donde la
fuerza magnética
se manifiesta con
más intensidad.
N
S
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N
S
EJERCICIO 4
En pantalla van a aparecer parejas de polos de imanes distintos. Dibuja en cada caso una flecha en
cada imán que nos indique la atracción o repulsión que experimenta.
N
N
S
N
S
S
N
S
I.E.S. Élaios
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EJERCICIO 5
Dibuja la líneas de fuerza de un campo magnético creado por un imán recto.
Recuerda y dibuja cómo se disponen las limaduras de hierro al extenderlas
sobre una cartulina que tiene debajo el imán.
S
N
Las líneas de fuerza del campo magnético son cerradas, salen del polo norte
y entran por en polo sur.
I.E.S. Élaios
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EJERCICIO 6
Dibuja y explica cómo se orientarían unas brújulas que estuviesen situadas cerca de un imán recto
Recuerda que una brújula no es más que un imán que gira libremente.
Recuerda cómo son las líneas de fuerza del campo magnético de un imán recto.
S
N
s
N
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EJERCICIO 7
(a) ¿Qué ocurre cuando situamos una brújula cerca de un conductor por el que circula una corriente?
(b) ¿Y si cambiamos el sentido de la corriente, qué ocurre?
(c) ¿Cómo interpretamos estos hechos?
(d) ¿Quién fue el científico que realizó este experimento por primera vez?
Cuando el circuito está abierto y no circula corriente,
la brújula no se desvía.
Haz clic para ver qué
ocurre cuando se cierra
el interruptor.
Al circular corriente, la brújula se desvía y se orienta
perpendicularmente al conductor.
( a)
( b)
Si la corriente circula en sentido contrario, la brújula
girará 180º respecto a su posición anterior.
( c)
El experimento demuestra que una corriente eléctrica crea un campo magnético en torno
suyo, que hace que la brújula se desvíe.
( d)
El científico que puso en evidencia la relación entre electricidad y el magnetismo,
mediante un experimento semejante fue el danés Oersted en 1820.
Por ello se denomina al experimento “Experiencia de Oersted”
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 8
(a) ¿Cómo pueden visualizarse las líneas de fuerza del campo magnético que produce una corriente
rectilínea?
(b) ¿Qué forma y orientación tienen?
(a) Si espolvoreamos
limaduras de hierro sobre
una cartulina atravesada
por el conductor, adoptan
esta forma
Sentido de
la corriente
I.E.S. Élaios
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(b) Las líneas son
circunferencias concéntricas,
perpendiculares al cable
conductor, el sentido de giro
es como el de un sacacorchos
que girase para avanzar en el
sentido de la corriente.
EJERCICIO 9
Si se hace pasar corriente por un conductor arrollado en espiral, es decir, por una bobina, se obtiene
un campo magnético similar al de un imán en forma de barra, ¿Cómo podemos aumentar la
intensidad de este campo magnético?
Si aumentamos la
intensidad de la corriente
que circula por la bobina,
aumentará también al
intensidad del campo
magnético.
Si aumentamos el número
de vueltas o espiras por
unidad de longitud,
aumentará la intensidad
del campo magnético.
Si introducimos una barra
de hierro en las espiras,
aumentará la intensidad
del campo magnético.
I.E.S. Élaios
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EJERCICIO 10
(a) ¿Cómo se determinan los polos de un electroimán?
(b) ¿Por qué para cargar chatarra se utiliza un electroimán en vez de un imán permanente?
(a) Se determinan con la “regla de la
mano derecha”:
N
s
Si los dedos rodean el electroimán
en el sentido en el que circula la
corriente, el dedo pulgar señala el
polo norte.
(b) Piensa en qué ocurre con los polos del electroimán si la corriente cambia de sentido.
Si se usara un imán permanente, sería difícil descargar la chatarra, ya que ésta se
magnetiza fácilmente. Sin embargo, con un electroimán podemos invertir el sentido
de la corriente, con lo que la polaridad del electroimán cambiará y se creará una
fuerza de repulsión, que, sumada al peso de la chatarra, facilitará su caída.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 11
En la figura se muestran dos cilindros de hierro a los que se ha enrollado sendos cables conectados a una pila.
Los dos circuitos son idénticos, pero uno de ellos tiene el interruptor desconectado. ¿Qué pasará cuando conectemos
el interruptor?
N
S
N
S
Dibuja el sentido de la corriente en los dos circuitos.
Con la regla de la mano derecha, indica la polaridad de ambos electroimanes.
Tal como están situados, los electroimanes se atraerán, ya que los polos próximos son de naturaleza diferente.
I.E.S. Élaios
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EJERCICIO 12
Deduce, en las espiras de la figura, si la cara que observamos se comporta como polo sur o polo
norte del campo magnético que crean.
S
Espira 1
N
Espira 2
Aplica la regla de la mano derecha imaginando que hay un trozo de hierro en el interior de la espira.
La espira 1 actúa como polo sur y la espira 2 como polo norte. También puede recordarse
con las letras S y N, dotándolas de orientación con flechas.
Haz clic para verlo.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 13
Por la espira de la figura circula una corriente en el sentido indicado. Deduce hacia donde girará la
espira por la acción del campo magnético.
N
S
Según lo visto en el ejercicio anterior, la cara superior de la bobina hace de polo sur y la
inferior, de polo norte, por tanto la bobina girará 90º en sentido contrario a las agujas del
reloj hasta aproximar los polos diferentes.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 14
Localiza los componentes del motor y sitúalos en la figura. Señala también por donde circula corriente
eléctrica.
Imán
Bobina
Imán
Escobillas
Bobina
Conmutador
Generador
Conmutador
Corriente
Eje
Escobillas
Corriente
Eje
Generador
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 15
En 1831, Michael Faraday consiguió obtener una corriente eléctrica en una bobina acercando y alejando un imán de
ella. Si en vez de mover el imán movía la bobina obtenía los mismos resultados. La intensidad de la corriente obtenida
era medida por un amperímetro conectado a la bobina.
Di qué es lo que ocurre en el experimento de inducción electromagnética de Faraday cuando se establecen las
condiciones que van saliendo en pantalla.
El imán se aleja en vez de acercarse
a la bobina
La corriente circula en sentido
contrario
Se aumenta el número de espiras de
la bobina
El amperímetro marca más
intensidad
El imán o la bobina se mueven más
despacio
El amperímetro marca menos
intensidad
Se usa un imán más potente
El amperímetro marca más
intensidad
El imán no se mueve
No circula corriente en la
bobina
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
Michael Faraday (1791-1867)
EJERCICIO 16
Se tiene dos circuitos, A y B, uno al lado del otro. El circuito A tiene un generador, el B sólo un
amperímetro.
Di qué hará la aguja del amperímetro del circuito B en las siguientes situaciones: (a) al cerrar el
interruptor del circuito A; (b) mientras el interruptor permanece cerrado; (c) al abrir el interruptor.
A
B
Recuerda la
experiencia
de Faraday.
(a) Al cerrar el interruptor en el circuito A, se moverá la aguja del
amperímetro en B, ya que aumenta el campo magnético sobre él y se
crea una corriente inducida.
(b) Cuando el interruptor permanece cerrado, la aguja del
amperímetro muestra que no hay corriente inducida, pues el campo
magnético no varía.
(c) Al volver a abrir el interruptor, se mueve la aguja del amperímetro
en B por la misma razón que en (a). Pero esta vez el campo
magnético disminuye y el amperímetro se desviará en sentido
contrario.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 17
Un experimento de inducción magnética consiste en mover un cable, con sus extremos unidos a un amperímetro, entre
los polos de un imán en forma de U.
(a) ¿Qué ocurrirá si movemos el cable hacia arriba o hacia abajo perpendicularmente a las líneas de fuerza del campo
magnético del imán?
(b) ¿Y si lo movemos paralelamente a ellas?
El flujo magnético que
atraviesa el circuito
varía; por lo tanto, el
amperímetro señalará
paso de corriente.
Su sentido cambiará
según suba o baje el
cable.
(a) Piensa si se produce variación del flujo
magnético sobre el circuito al moverlo.
(b) Piensa de nuevo si se produce variación del
flujo magnético sobre el circuito al moverlo.
Si el cable se mueve
paralelamente
a las líneas de fuerza,
no se induce corriente, ya
que el flujo magnético no
cambia: el amperímetro
marcará cero.
I.E.S. Élaios
Departamento de Física y Química
EJERCICIO 18
Suele decirse que una dinamo es como un motor eléctrico, pero que trabaja al revés.
¿En qué se parecen y en qué se diferencian un motor eléctrico y una dinamo?
Recuerda el motor del ejercicio 14.
Se hace girar la
bobina
Las partes de una dinamo son las mismas que las del motor.
Imán
La diferencia es esencial: mientras que en el
motor hay un generador que hace pasar
corriente por la bobina y el campo magnético la
hace girar, en la dinamo hacemos girar la
bobina para que en ella aparezca una corriente,
y no hay ninguna pila .
Corriente
Inducida
Conmutador
 En el motor el objetivo es producir
movimiento a partir de electricidad.
 En la dinamo el objetivo es producir
electricidad a partir del movimiento.
Bobina
Escobillas
I.E.S. Élaios
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