COLEGIO
DE BACHILLERES
DEL
ESTADO DE MICHOACAN
REPORTE DE PROTOTIPO DE ELECTROMAGNETISMO
REPORTE DE PROTOTIPO DE ELECTROMAGNETISMO
Asignatura: Física
Grupo: 401
Alumno(a): Andrea Juárez Romero.
Profesor: Cervando Hernández Lagunas.
Coeneo. Mich. 14 de
Junio del 2013
*Nombre del prototipo:
Manipulación de una brújula mediante
el campo magnético producido por un circuito eléctrico.
*Propósito por el cual fue diseñado
el prototipo:
Demostrar
los fenómenos físicos que se generan a partir de un circuito eléctrico, y
mostrar la manipulación de un brújula a partir de dichos fenómenos.
*Marco teórico:
El circuito eléctrico y sus partes…
Un circuito eléctrico es un
conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de
electrones.
Un circuito eléctrico es el
recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de
consumo. Las partes de un circuito eléctrico son: Fuente de energía (pila,
batería, enchufe); Conductor: cable; Fuente de consumo o dispositivo:
(bombillo, aparato eléctrico); Interruptor o switch (apagador, enchufe).
Materiales para el circuito
eléctrico:
Tablero de madera y plástico
rectangular
Bombillos
Portalámparas
Cable eléctrico
1 Pila o Batería
Tirro
o cinta aislante
2 interruptores
Para hacer un circuito eléctrico se comienza
pegando sobre el tablero la pila, a esta se le une el polo de un cable, se
corta y se pela este mismo. A este cable se une al portalámparas que estará
sujeto a la bombilla. Después, al otro lado del portalámparas se junta otra
parte del cable la que se reforzara con cinta aislante. Al lado opuesto de este cable se junta el
portalámparas, se reforzara con cinta aislante. Al otro extremo de este mismo
cable se une un interruptor. Este mismo
cable se reforzara con cinta aislante, a la otra parte se añade otro trozo de
cable el que se reforzara con un poco de cinta aislante y al lado opuesto de
este cable se añade el otro bombillo en el otro extremo se junta un cable que
es el que se une con la pila.
Los circuitos eléctricos
pueden estar conectados en serie, en paralelo y de manera mixta, que es una
combinación de estos dos últimos.
El campo magnético…
El campo magnético es
producido por una corriente eléctrica; cuando la corriente eléctrica esta
fluyendo se produce un campo magnético pero cuando ésta deja de fluir
desaparece el campo; al dos campos interactuar se produce un movimiento en el
objeto ya que estos despegan fuerzas que producen el mismo.
Hablaremos del campo magnético
de un imán; comenzando por resaltar que tiene dos puntos de concentración que
son el polo norte y el polo sur, y que este se observa en dos dimensiones pero
en realidad esta en 3 dimensiones del espacio que rodea a dicho imán.
En 1820 determinó la primera
conexión empírica entre la electricidad y el magnetismo, es decir; que una
brújula se detecta cuando se coloca cerca de un circuito que lleva corriente
eléctrica o lo que es lo mismo que la corriente eléctrica produce una fuerza
magnética y esta fuerza hacen que los imanes actúen siempre en dirección
perpendicular a la corriente. Oersted realizo experimentos para demostrar que
estos materiales no poseen cargas netas, ya que si las poseyeran, esto
estuviera generando un campo eléctrico, por lo que no es así.
Al igual que se baso en una
realizar una bruja magnética, en donde esta respondió al campo magnético de la
tierra y al que dos trozos de magnetita ejercen una fuerza sobre la otra.
Dado el descubrimiento
realizado por Oersted se motivó a seguir trabajando sobre el mismo y en ello se
baso haciendo observaciones experimentales del campo y la corriente; por lo que
es conocido como el inventor del electromagnetismo que es la relación entre
corriente eléctrica y el magnetismo.
La brújula…
La brújula es un instrumento que sirve para orientarse, por medio de una
aguja imantada que señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para
cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de
funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección
del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur.
Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia
de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
Brújulas modernas
Brújula moderna con líquido, las
brújulas de navegación actuales utilizan una aguja o disco magnetizados dentro
de una cápsula llena con algún líquido, generalmente aceite, queroseno o
alcohol; dicho fluido hace que la aguja se detenga rápidamente en vez de
oscilar repetidamente alrededor del norte magnético. Fue en 1936 que Tuomas
Vohlonen inventó la primera brújula portátil llena de líquido, diseñada para
uso individual.[28] Además, algunas brújulas incluyen un transportador
incorporado que permiten tomar medidas exactas de rumbos directamente de un
mapa . Algunas otras características usuales en brújulas modernas son escalas
para tomar medidas de distancias en mapas, marcas luminosas para usar la
brújula en condiciones de poca luz y mecanismos ópticos de acercamiento y
observación (espejos, prismas, etc.) para tomar medidas de objetos lejanos con
gran precisión.
*Croquis:
* Procedimiento de elaboración
1.- Conseguimos todos los
materiales para nuestro prototipo ya que fueron materiales reutilizados.
2.- Con el tornillo y el cable
conductor se va a crear una bobina que será el conductor de energía para nuestro
prototipo, ya que se empezó enrollando el cable por el tornillo pegándolo de
los extremos para que no se saliera el cable y quedo nuestra bobina.
3.-Se cargo nuestra bobina con
una pila de 9 volts para que tuviera energía.
4.-Al cargar nuestra bobina
para que le diera energía, al tener energía la bobina se coloco una brújula para
representar que un campo magnético mayor hace que se mueva la abuja de brújula sin
indicar dirección ya que se manipula por medio de el movimiento de un humano.
5.- Después siguiendo la
bobina conectada a la pila se le pone en una de la punta de la bobina un metal
para representar el magnetismo.
*Costo alguno
No hubo costo alguno ya que todos los
materiales utilizados fueron materiales reciclados.
*Forma de presentación
Prototipo didáctico, con buen desempeño
funcional.
*Uso de equipo
Directamente en el aula no se puede utilizar,
pero si nos sirve como conocimiento general en la formación del alumno.
*Observaciones
Al cambiar los materiales por algún otro el
prototipo también funciona, pero con menos eficiencia ya que se utilizaron materiales
apropiados para la conducción de energía, y al cambiar o modificar dichos
materiales, disminuye la intensidad de corriente, generando un campo magnético
menor.
*Principales conceptos y leyes que se
aplicaron.
Se aplican la mayoría de las leyes de
electricidad ya que se presenta un circuito eléctrico y en el transcurso de
este se presentan las diferentes leyes, por mencionar algunas:
LEY DE OHM:
La ley de Ohm dice que la
intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico
es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es
la conductancia eléctrica, que es la inversa de la resistencia eléctrica.
LEY DE AMPERE:
La ley de Ampére explica, que
la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es
igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.
LEY DE FARADAY:
Establece que el voltaje
inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con
que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie
cualquiera con el circuito como borde.
LEY DE COULOM:
La magnitud de cada una de las
fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es
directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la
dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son
de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
LEY DE JOULE:
Al fenómeno irreversible por
el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía
cinética de los electrones se transforma en calor1 2 debido a los choques que
sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la
temperatura del mismo.
*Cálculos sugeridos
Medición de energía:
La capacidad del acumulador de
energía es de 9 volts y con este voltaje se manipula el prototipo.
* Preguntas (5):
1.- ¿Qué es un circuito eléctrico?
Un circuito
eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el
paso de electrones.
2.- ¿Cuáles son las
partes de un circuito eléctrico?
Las partes de un circuito eléctrico son:
Fuente de energía (pila, batería, enchufe); Conductor: cable; Fuente de consumo
o dispositivo: (bombillo, aparato eléctrico); Interruptor o switch (apagador,
enchufe).
3.-¿Por quien es
producido un circuito eléctrico?
Es producido por
una corriente eléctrica.
4.-¿Qué es la brújula?
La brújula es un
instrumento que sirve para orientarse, por medio de una aguja imantada que
señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del
planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento
el magnetismo terrestre.
5.-¿Qué indica la
aguja imantada?
La aguja imantada
indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos
norte y sur.
*Fuentes de consulta…
http://www.pac.com.ve/index.php?option=com_content&view=article&id=7795:como-hacer-un-circuito-electrico&catid=63:hogar-y-construccion&Itemid=86
http://www.youtube.com/watch?v=2E39wkOJs2Y
Cervando Hernández Lagunas.
HOLA ANDREA
ResponderEliminarESTA BIEN SU TRABAJO.
SALUDOS