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Experimento 2: Magnetismo
LOS IMANES
Introducción:
Nos gustaría entender la naturaleza de los imanes, como se atraen, como se
repelen y el por qué ocurren esos fenómenos. Para esto llevaremos a cabo un
experimento, en el que compararemos imanes de neodimio de distintas formas,
esfera, ovalo y circular.
El experimento consistirá en comprobar las líneas de campo que se generan
en los imanes mediante virutas de limaduras de hierro. Para esta comprobación,
juntaremos dos imanes iguales observando que es lo que le ocurre a las limaduras
de hierro cuando se enfrentan los polos iguales u opuestos.
Creemos que las limaduras en los polos opuestos de los imanes crearán un
puente entre uno y otro, pudiéndose ver en esta estructura las líneas de fuerza del
imán, mientras que en los polos de igual carga, las limaduras se repelerán
quedando en dirección opuesta al polo.
Marco teórico:
Para conocer un poco más sobre el tema debemos saber que son los imanes,
sus características, usos… Desde hace mucho tiempo se conoce la piedra imán.
Esta piedra, también llamada magnetita es un mineral de hierro de color negruzco,
opaco, casi tan duro como el vidrio, cinco veces más pesado que el agua, y que tiene
la propiedad de atraer el hierro, el acero y en grado menor algunos otros cuerpos.
Es una combinación de dos óxidos de hierro, a veces cristalizada, con un gran
campo magnético significativo.
Existen tres tipos de imanes:
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Natural: es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita).
Artificial: es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado
la propiedad del magnetismo, bien mediante frotamiento con un imán
Ana Alcarria, Eva Mª Barrero, Henar Palancar, Verónica Valdericeda
Experimento 2: Magnetismo
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natural, bien por la acción de corrientes eléctricas aplicadas en forma
conveniente.
Electroimán: es una bobina por la cual circula corriente eléctrica. Esto
genera un campo magnético isomórfico al de un imán de barra.
Por lo general un imán tiene dos polos, uno norte y otro sur; pero hay imanes
que tienen más, es decir que se repiten. Estos polos no se pueden aislar. Un campo
magnético tiene dos fuentes que lo originan: una de ellas es la corriente eléctrica
de convección, que da un campo magnético estático; y la otra por una corriente en
desplazamiento. Denominamos campo magnético de un imán a toda región del
espacio en donde se hace sentir su influencia. El campo de cualquier imán es
infinito; pero en la práctica su influencia solo es perceptible a una distancia más o
menos grande, según el poder del imán y la sensibilidad del objeto empleado para
detectarlo.
Los campos magnéticos suelen representarse con “líneas de fuerza” o “líneas de
campo magnético” (lo que se quiere explicar con este experimento). En cualquier
punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección de las líneas de
fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las
líneas. En el caso de un imán, las líneas son cerradas, es decir el número neto de las
líneas de campo que entran en una superficie, es igual al número de líneas que
salen de la misma superficie. Las líneas de campo magnético fueron introducidas
por Michael Faraday, que las denominó, “líneas de fuerza”, y que describen de
forma muy aproximada las estructura del campo magnético en tres dimensiones.
Estas líneas convergen donde la fuerza magnética es mayor y se separan donde es
más débil.
Metodología:
Para poner en práctica el experimento necesitamos los siguientes recursos
materiales:
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
Dos imanes circulares del mismo tamaño y grosor.
Limaduras de hierro.
Cámara de fotos.
Una vez tengamos los materiales, primero experimentaremos con los polos
iguales. Cogeremos los imanes con los dedos y los colocaremos uno enfrente del
otro, espolvorearemos los virutas de hierro sobre los imanes y observaremos que
es lo les pasa a éstas. De igual forma, haremos el mismo procedimiento pero con
los polos opuestos.
Ana Alcarria, Eva Mª Barrero, Henar Palancar, Verónica Valdericeda
Experimento 2: Magnetismo
Una vez finalizado el experimento comprobaremos nuestra hipótesis.
Realizaremos el trabajo entre 4 personas y pondremos en común las
conclusiones que cada una de nosotras haya observado.
Puesta en marcha:
Aquí reflejamos los pasos a seguir en la puesta en marcha.
1. Polos de igual carga:
Un miembro del equipo cogerá los dos imanes circulares con los dedos
de forma que los polos queden enfrentados y otro de los componentes
esparcirá las limaduras de hierro sobre los imanes.
Observamos que las limaduras se quedan alrededor de cada imán,
creando sus propias líneas de campo.
2. Polos de diferente carga:
El procedimiento será el mismo que en el anterior, pero ahora
observamos que las virutas de hierro se unen en el centro de forma
lineal atraídas por ambos imanes, mientras que las virutas que los
rodean, crean líneas curvas saliendo por el norte y entrando por el sur.
Ana Alcarria, Eva Mª Barrero, Henar Palancar, Verónica Valdericeda
Experimento 2: Magnetismo
Durante el desarrollo de esta actividad podemos definir que el campo
magnético que se genera entre los polos del imán será más intenso en cuanto la
distancia que los separa sea cada vez menor y viceversa.
Evaluación
Al finalizar la práctica podemos concluir, que el campo magnético que
genera un imán es más intenso en cuanto la distancia a sus polos sea menor y será
más débil en cuanto a la distancia de sus polos sea mayor.
El experimento comprueba así la teoría de Faraday, en la cual las líneas de
campo no se observan a simple vista, pero con la ayuda de las virutas de hierro
podemos ver que es verdad que existen dichas líneas.
Ana Alcarria, Eva Mª Barrero, Henar Palancar, Verónica Valdericeda