Física 2010
Clase
ELECTROMAGNETISMO
MATERIALES NECESARIOS
1. Guía de electromagnetismo. 2. Libro de Ciencias /Plan Común/ Física/ Capítulo Nº 6. De este capítulo, utilizaremos desde la página 186 hasta la página 192.
OBJETIVOS Al término de la unidad, usted deberá: 1. Reconocer las propiedades de los imanes. 2. Establecer la relación entre imanes y corriente eléctrica. 3. Reconocer las aplicaciones del magnetismo.
¿PUEDE LEVITAR UN SER HUMANO? En varios laboratorios y gracias a enormes campos magnéticos, han logrado que diversos objetos, incluso seres vivos puedan levitar. Esta levitación se logra, con un gran campo magnético que distorsiona la órbita de los electrones de los átomos de la rana. En física, esta propiedad se conoce como “diamagnetismo” y se presenta en materiales que naturalmente son repelidos por los imanes. Esto es opuesto a los materiales “ferromagnéticos” que son atraídos por los imanes. ¿podría un campo magnético lo suficientemente grande hacer levitar a un ser humano?
Fuente: es.wikipedia.org
IMANES Un imán es un mineral metálico que tiene la propiedad de atraer a otros metales. Los imanes naturales formados por elementos hierro, cobalto y níquel.
están como Fuente: kalipedia.com
Se observó que un trozo de material ferromagnético puesto en las cercanías de un imán muy poderoso (o frotado con él), adquiría las mismas propiedades (imanes artificiales). Fuente: kalipedia.com
POLOS DE UN IMÁN Polo Norte de un imán es aquél de sus extremos que, cuando puede girar libremente, apunta hacia el Polo Sur Magnético de la Tierra que corresponde aproximadamente al Norte geográfico terrestre.
Fuente: profisica.cl Fuente: profisica.cl
¿ATRACCIÓN O REPULSIÓN? Los polos magnéticos del mismo nombre se repelen y los polos magnéticos de distinto nombre se atraen.
Fuente: portaleso.homelinux.com
Fuente: profes.net
INSEPARABILIDAD DE LOS POLOS Es imposible obtener un polo magnético aislado. Al partir un imán, se obtienen dos nuevos imanes.
Fuente: lightandmatter.com
CAMPO MAGNÉTICO
Fuente: portaleso.homelinux.com
Fuente: sc.ehu.es/sbweb/fisica
Alrededor de un imán se forma una zona en la que otro imán o un material ferromagnético se ve afectado por la fuerza magnética. El campo magnético se representa mediante líneas que se dirigen del polo norte al polo sur.
LA TIERRA: UN IMÁN La Tierra misma es un enorme imán, porque su núcleo está compuesto de magma en movimiento, el cual contiene gran cantidad de hierro. Dicho hierro presenta electrones libres, los que al moverse generan corriente, induciendo un gran campo magnético, es decir, nuestro planeta es un gran imán.
LA TIERRA: UN IMÁN Una brújula apunta hacia sur magnético (cerca del norte geográfico), porque la Tierra es un enorme imán. La brújula se alinea con el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, en la actualidad, los polos magnéticos terrestres no coinciden con los polos geográficos.
Fuente: emezeta.com
CORRIENTE ELÉCTRICA Y CAMPO MAGNÉTICO Cuando se produce circulación de corriente eléctrica se genera un campo magnético, que forma círculos concéntricos en torno al conductor rectilíneo. En un conductor rectilíneo, la intensidad del campo magnético está dada por
donde
µo ×i B= 2πr
Fuente: webdelprofesor.ula.ve
µ = 4π ×10 −7 N ×A −2 o r es la distancia al conductor
Unidad para la intensidad del campo magnético S.I.: [Tesla]
Fuente: newton.cnice.mec.es
CORRIENTE ELÉCTRICA Y CAMPO MAGNÉTICO En una espira, el campo magnético que rodea el alambre se concentra en su interior. En el interior de la espira, la intensidad del campo magnético está dada por
µo ×i B= 2r −7 −2 donde µo = 4π ×10 N ×A r es la distancia al conductor
Unidad para la intensidad del campo magnético S.I.: [Tesla]
Fuente: portaleso.homelinux.com
CORRIENTE ELÉCTRICA Y CAMPO MAGNÉTICO En el interior del solenoide, la intensidad del campo magnético que es uniforme está dada por −7 −2 donde µo = 4π ×10 N ×A µoN ×i B= N es el número de espiras L L es la longitud del solenoide Con este principio se construyen los electroimanes.
Fuente: webdelprofesor.ula.ve
Fuente: webdelprofesor.ula.ve
CORRIENTE ELÉCTRICA INDUCIDA Faraday y Henry descubrieron que se podía generar corriente eléctrica en un alambre con el simple movimiento de meter y sacar un imán de una bobina. Estos científicos descubrieron que el movimiento relativo entre un alambre y un campo magnético inducía un voltaje.
Fuente: kalipedia.com Fuente: exa.unne.edu.ar
CORRIENTE ELÉCTRICA INDUCIDA Cada vez que se abre o cierra el interruptor de un circuito llamado primario, éste genera un campo magnético, el cual induce (produce) una cierta cantidad de voltaje en un circuito secundario, que se encuentra junto a este circuito primario. Este principio explica el funcionamiento del transformador.
Fuente: arqhys.com
EL TRANSFORMADOR Es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje de una corriente alterna. Está compuesto por una bobina primaria y otra secundaria, unidas mediante un núcleo de hierro laminado. El voltaje aumenta o disminuye de acuerdo al número de espiras. Líneas de inducción
Fuente: tienda.hobbymas.com
V1 N1 = V2 N2
Bobina primaria
Bobina secundaria Fuente: portaleso.homelinux.com
SÍNTESIS DE LA CLASE
Respuestas de la Guía 19 PREGUNTA
ALTERNATIVA
HABILIDAD
1
D
Conocimiento
2
E
Análisis
3
E
Análisis
4
A
Análisis
5
A
Conocimiento
6
B
Conocimiento
7
B
Conocimiento
8
D
Comprensión
9
C
Conocimiento
10
C
Conocimiento
Respuestas de la Guía 19 PREGUNTA
ALTERNATIVA
HABILIDAD
11
D
Comprensión
12
B
Comprensión
13
D
Comprensión
14
D
Comprensión
15
E
Comprensión
16
D
Comprensión
17
A
Conocimiento
18
B
Conocimiento
19
E
Aplicación
20
E
Conocimiento
¿QUÉ APRENDÍ? • Propiedades de los imanes. • Relación entre imanes y corriente eléctrica. • Aplicaciones del magnetismo.
Equipo Editorial:
María José Yáñez Álvaro Herrera
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