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ESCUELA SUPERIOR
POLITECNICA DEL
LITORAL
Magnetismo
Informe de Laboratorio de Física C
Profesor:
Ronald Rovira
Fecha de Entrega: 30/07/2010
Paralelo: 14
Alumno
Carlos Bernal A.
Resumen
Analizamos varios objetos hechos de diferentes materiales y vimos que sucedía con cada
uno de ellos al ser acercados a un imán, también logramos observar el comportamiento
de las líneas de campo magnético. Vimos que lo que sucedía con el campo magnético al
cerrar el imán con forma de herradura. También cual fue el efecto que tuvo el destello de
luz en el rayo de tubos catódicos al acercarse un imán. Y como se comportaba el material
dieléctrico que colocamos en la cuba electrolítica cuando encendíamos la fuente de
voltaje.
Introducción
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de
atracción o repulsión sobre otros materiales. El campo magnético es una región del
espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad
, sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la
velocidad como al campo.
Un imán es un cuerpo con un campo magnético que atrae o repele cuerpos con
propiedades ferromagnéticas. Las limallas de hierro son trozos de hierro muy pequeños
que tienen el aspecto de un polvo oscuro brillante. Muy a menudo se utilizan en
demostraciones científicas para mostrar la dirección de un campo magnético.
El tubo de rayos catódicos es un aparato de visualización se emplea principalmente
en monitores, televisores y osciloscopios.
Se denomina célula electrolítica al dispositivo utilizado para la descomposición
mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.
Procedimiento Experimental
Analizamos varios objetos hechos de diferentes materiales y vimos que sucedía con cada
uno de ellos al ser acercados a un imán, luego colocamos sobre un imán de forma
rectangular una hoja de acetato y esparcimos sobre ella limallas de hierro y se observo
que era lo que sucedía. Para este caso hicimos un grafico de lo que se observo.
Luego se acerco un clavo al imán con forma de herradura y con otro imán más pequeño se
cerró el imán y vimos que el clavo se vio afectado.
En el experimento con el tubo de rayos catódicos se acerco un imán y se aprecio que el
destello de luz verde en el tubo se veía afectado cada vez que colocábamos el imán en
diferentes posiciones y en sus cercanías. Sacamos conclusiones de lo observado.
Con la cuba dieléctrica, agregamos un material dieléctrico y le añadimos sulfato de cobre
para hacer al agua un mejor conductor. Encendimos la fuente y observamos que fue lo
que experimento el sistema, sacamos conclusiones de lo observado y justificamos.
Resultados
Cuando acercamos los diferentes objetos al imán vimos que ciertos eran atraídos mientras
otro no. Al rociar las limaduras de hierro se observo como estas se alineaban y formaban
una especie de líneas o de trayectorias
En el tubo de rayos catódicos observamos que el destello de luz se desviaba cuando le
acercábamos un imán y la según en lugar donde lo colocábamos, el destello podía
inclinarse hacia arriba o hacia abajo.
En la cuba dieléctrica el material dieléctrico empieza a moverse en forma circular al
momento en que se enciende la fuente y cambia su sentido de movimiento al instante en
que cambiamos la polaridad de la fuente.
Grafico1: Líneas de campo magnético en un imán en forma de U
Discusión
Cuando acercamos los diferentes objetos al imán vimos que ciertos eran atraídos y se
debe básicamente al material por el que están fabricados como por ejemplo el hierro,
acero, cobalto son materiales ferromagneticos que son susceptibles a ser atraídos por el
imán. Los otros objetos que no fueron atraídos se debe a que estos eran diamagnéticos,
es decir no sienten mucha atracción magnética.
Al rociar las limaduras de hierro se observo claramente como se formaban las líneas de
campo magnético, vimos que salen de un extremos y llegan al otro y que las trayectorias
de las líneas de campo siempre son trayectorias cerradas. Esto es prácticamente porque
en la naturaleza los imanes siempre se encuentran como dipolos caso muy diferente al
campo eléctrico en donde uno podía analizar el campo producido por una carga puntual.
Con el tubo de rayos catódicos experimentamos una inclinación hacia arriba del destello
de luz ya que ubicamos el imán de forma de que el campo magnético resultante este
entrando perpendicularmente través de tubo, ya con este previo análisis nos podemos dar
cuenta que al utilizar la regla de la mano derecha teniendo la dirección de la corriente
hacia la derecha y el campo apuntando hacia adentro la fuerza magnética estará
apuntando hacia arriba lo que provocara que el haz de luz se incline hacia arriba. De
manera similar ahora invertimos el imán, de manera que ahora el campo magnético este
apuntando perpendicularmente hacia afuera y atravesando el tubo de manera que la
fuerza magnética ahora este apuntando hacia abajo y haciendo que el haz de luz se incline
hacia abajo.
Al trabajar con la cuba dieléctrica los materiales dieléctricos empezaron a moverse en
forma circular porque la velocidad es tangente en el círculo que describen los dieléctricos
y el campo magnético está orientado hacia abajo lo que hace que aparezca una fuerza
magnética hacia el centro de la circunferencia descrita. Si consideramos esta fuerza
magnética como fuerza centrípeta por ende existirá también una aceleración centrípeta la
cual es responsable del movimiento de los dieléctricos. Así mismo sucede cuando se
invierte la polaridad en la fuente, solo que ahora se invertirá el sentido del movimiento
Conclusiones
Los campos magnéticos son originados por cargas en movimiento. Las líneas de campo
magnético siempre van de norte a sur en los imanes cosa que era muy diferente en los
campos eléctricos donde tranquilamente podíamos analizar cargas puntuales aisladas
además en la naturaleza los imanes siempre estarán en dipolos, nunca estarán con un solo
tipo de polo. También concluimos que no todos los cuerpos son atraídos por un campo
magnético y son los ferromagneticos los que tienen mayores propiedades magnéticas.
También se sabe que los imanes pueden cambiar su polaridad si se los expone a campos
magnéticos extremadamente grandes y que también pueden llegar a perder sus
propiedades magnéticas por instantes cuando se los expone a diferente temperatura, por
ejemplo cuando se los calienta o cuando se los enfría con gadolinio.
Bibliografía
SERWAY, R (1993), Física, vol. II. Edit. McGraw – HiH, sexta edición. Capitulo 28
HALLIDAY – RESNICK, (1992) Física, parte 2, cap. 34, CESCSA, duodécima reimpresión.
Fisica General de Antonio Máximo y Beatriz Alvarenga cuarta edición.
Fisica, Principios con Aplicaciones - 6ta Edicion - Douglas Giancoli
Guía de Laboratorio de Física C, Edit. Escuela Superior Politécnica del Litoral, revisión 1