Download LAB 9 Efecto Faraday

GUÍA Nº 9
EFECTO FARADAY
1.- Introducción
El efecto Faraday consiste en la generación de una diferencia de potencial: una
fuerza electromotriz (fem) inducida ε provocada por la variación del flujo magnético
φB. El flujo φB es la cantidad de líneas de campo magnético Β que cruzan una
cierta superficie S:
y que se expresa matemáticamente de la siguiente forma integral y diferencial:

φ B = ∫ B • uˆ N ds = flujo de campo magnetico
S
 
d 
•
=
−
B • uˆ N ds
E
d
l
∫L
dt ∫S


∂B
∇× E = −
∂t
Ley de Faraday se expresa matemáticamente en la forma:
ε =−
dφ B
dt
2.- Aprendizajes Esperados
a) De acuerdo al programa de estudios
2.1.- Criterios de Evaluación
a) Medir efecto de Faraday y ver sus aplicaciones más importantes.
Asignatura: Física Electromagnetismo
Área Ciencias Básicas
Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline
Alea P.
Fecha actualización: Otoño 2009
3.-Materiales
a)
b)
c)
d)
Juego de bobinas
Voltímetro
Barra de hierro
Cables de conexión
4.- Actividades
4.1.- Procedimiento
4.1.1. Experiencia 1: FARADAY
a) Introduzca y saque lentamente el imán del interior de la bobina. ¿Detecta
algún cambio en el voltímetro?
b) Repita lo anterior pero haciéndolo mas rápidamente. ¿Se detecta algún
cambio en el voltímetro? ¿Cómo depende la fem inducida de la rapidez con
que se mueve el imán.
c) Cambie la bobina por una de menor número de vueltas. ¿Cómo se ve
afectada la fem inducida?
d) Se dispone de dos imanes distintos, introdúzcalos en la bobina. ¿Qué
cambios detecta en el voltímetro?
4.1.2. Experiencia 2: TRANSFORMADOR
Un Transformador es un dispositivo que permite transformar un voltaje sin perder
potencia. Consiste de dos bobinas montadas en un núcleo de hierro: una bobina de
N1 vuelta, llamada primario, en donde se aplica el voltaje de entrada V1 y otra
bobina de N2 vueltas llamada secundario en donde se detecta el voltaje de salida
V2.
Asignatura: Física Electromagnetismo
Área Ciencias Básicas
Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline
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Fecha actualización: Otoño 2009
Experimento de Faraday
Se puede demostrar que los voltajes y el número de vueltas están relacionados de
la siguiente forma:
V1 N 1
=
V2 N 2
a) Arme un transformador elevador. Conecte el primario a una fuente de
voltaje alterno variable.
b) Mida el voltaje y la corriente en el primario: V1 e I1 y el voltaje y la
corriente en el secundario V2 e I2.
4.2.- Cálculo y Resultados
a) Grafique V1 versus V2. Compruebe que la pendiente del gráfico corresponde
al cuociente del número de vueltas.
b) Construya un transformador reductor. Explique sus observaciones.
5.- Bibliografía
1. R. Serway, Vol. II , Física, Editorial Mc Graw – Hill, 2005
2. Tipler,.Fisica, Editorial McGraw - Hill, 1999
3. Sears y Zemansky, Fisica General, Editorial Aguilar S.A. , España, 1980
Asignatura: Física Electromagnetismo
Área Ciencias Básicas
Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline
Alea P.
Fecha actualización: Otoño 2009