570859821-9-Ley-de-Faraday

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
A. COMPETENCIA
· Describe e interpreta la interacción entre el cambio de flujo magnético y la fem inducida, respetando las normas establecidas con responsabilidad y seguridad.
B. INFORMACIÓN TEÓRICA
Uno de los fenómenos físicos que utilizamos con más frecuencia en equipos eléctricos es la inducción electromagnética. Este fenómeno consiste en obtener energía eléctrica a partir de variaciones de flujo magnético.
Cuando circula una corriente eléctrica por un conductor se induce un campo magnético. Michael Faraday pensaba que se podría producir el proceso inverso, es decir, que un campo magnético produzca una corriente eléctrica y por lo tanto una diferencia de potencial. En 1831, descubre y publica la ley de inducción electromagnética. Esta ley afirma que, a partir de campos magnéticos variables respecto al tiempo, se pueden generar campos eléctricos y en consecuencia corrientes eléctricas.
Cuando movemos un imán permanente por el interior de una espira de cobre, se genera de inmediato una Fem inducida en ella, es decir, aparece una corriente eléctrica fluyendo por la espira producida por la “inducción magnética” del imán en movimiento (Figura 1). Si el imán se mueve a través de un conjunto de espiras metálicas, una bobina, la intensidad de corriente aumenta. Esto significa que se produce una diferencia de potencial mayor.
Figura 1: Representación gráfica de la ley de Lenz [1]
Suponga una bobina con N espiras idénticas. Si el flujo varía a la misma tasa a través de cada espira, la tasa total de cambio a través de todas las espiras es N veces más grande que para una sola espira.
	
	(1) 
Donde:
 Fuerza electromotriz.
 Flujo de campo magnético.
 Número de espiras.
C. MATERIALES Y ESQUEMA
01 programa de simulación de laboratorio de electricidad (Phet). https://phet.colorado.edu/sims/html/faradays-law/latest/faradays-law_es_PE.html
Figura 2: Representación gráfica del simulador a emplearse en la práctica virtual.
D. CUESTIONARIO PREVIO
1. ¿Quién fue Faraday y cuáles fueron sus descubrimientos más importantes?
Faraday inventó el primer motor eléctrico, el primer transformador, el primer generador eléctrico y la primera dinamo, por lo que Faraday puede ser llamado, sin género de dudas, el padre de la ingeniería eléctrica.
2. Cómo es la Fuerza Magnética sobre: a) un alambre conductor recto, b) un alambre conductor curvo, c) sobre una espira de corriente.
Utilizamos la ley de Biot para calcular el campo magnético B producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad i.
La ley de Gauss nos permitía calcular el campo eléctrico producido por una distribución de cargas cuando estas tenían simetría (esférica, cilíndrica o un plano cargado).
3. Definir flujo de campo magnético.
El flujo magnético, es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie
4. ¿En qué consiste la Ley de inducción electromagnética de Faraday?
El gran descubrimiento de Faraday sucedió en 1831 al comprobar que se puede generar una corriente eléctrica cuando se modifica un campo magnético. ... Así, la Ley de Faraday establece que la tensión eléctrica inducida en un circuito eléctrico es proporcional a la variación del flujo magnético que lo atraviesa.
E. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
· Primera experiencia
1. Acceda al link proporcionado en el apartado C.
2. Colocar el imán en el centro sin moverlo con las líneas de campo magnético 
3. Coloque el imán sobre la bobina (a una corta distancia) y comience a deslizarla de izquierda a derecha varias veces.
4. Coloque el imán sobre la bobina (a una larga distancia) y comience a deslizarla de izquierda a derecha varias veces.
5. Haga ingresar el imán por el extremo derecho de la bobina hasta el extremo izquierdo y viceversa.
· Segunda experiencia
1. Invierta la polaridad del imán.
2. Repita los pasos 2 al 4 de la primera experiencia.
Habilite las líneas de campo y repita la primera y segunda experiencia.
· Tercera experiencia
1. Habilite la segunda bobina.
2. Repita el paso 4 de la primera experiencia.
F. ANÁLISIS DE DATOS
· Primera experiencia
1. ¿Al colocar el imán en el centro de la bobina sin moverlo hay o no diferencia de potencial? explique 
No hay diferencia potencial ya que no hay cambio en el flujo magnético ya que se encuentra en reposo.
2. ¿Qué diferencias notas al deslizar el imán sobre la bobina a corta y larga distancia?
Corta distancia: Al deslizarlo vemos que se encuentra una diferencia potencial el cual se nota al encender una lampara.
Larga distancia: Vemos que la diferencia potencial es mínima que solo logra hacer prender la lampara con la mínima intensidad.
3. ¿Por qué se nota mayor diferencia de potencial en el voltímetro y mayor iluminación en la lámpara cuando el imán lo atraviesa?
Debido que en los extremos de los polos del imán se da con mayor intensidad al moverse y pasar por los extremos de los polos.
· Segunda experiencia
1. ¿Qué similitudes y que cambios se observan después de cambiar la polaridad del imán? 
Al estar con polaridad inversa vemos que al pasar por el solenoide el voltímetro marco positivo.
En el mismo caso vemos que la diferencia potencial solo logra prender la lampara. 
· Tercera experiencia
1. Explique por qué se da mayor iluminación y diferencia de potencial en la bobina con mayor número de espiras.
Al colocar una segunda espira vemos que de forma de como se recepciona el campo magnético debido a la presencia de la de la segunda bobina el cual se hace notar al medir la diferencia de potencial.
G. CONCLUSIONES
· Para los primeros casos debemos poner el imán en polaridad invertida.
· Para el segundo se logra ver el cambio de polaridad negativa a positiva.
· Para el tercero vemos que si agregamos el solenoide que la variación de volumen es mayor cuando esta dentro que cuando esta fuera. 
H. CUESTIONARIO FINAL
1. ¿La intensidad de corriente eléctrica permanece constante cuando el imán atraviesa la bobina? Explique
No, ya que se está moviendo a través de las espiras se encuentra constante al cambio ya que se puede medir con mayor o menor intensidad. 
2. Cuando en un instante el flujo a través del circuito es cero, ¿puede existir una fem inducida? Explique.
Puede existir una f.e.m. inducida en un instante en que el flujo que atraviesa el circuito es cero. La f.e.m. inducida en un circuito tiende siempre a disminuir el flujo magnético que atraviesa el circuito. La ley de Faraday puede deducirse a partir de la de Biot-Savart
3. ¿Qué relación existe entre la rapidez con que se mueve el imán con generación de la fem inducida?
Siendo la ley de inducción de Faraday que muestra fem indica que es directamente proporcional a la rapidez del cambio en el tiempo de flujo. 
4. Explicar el fenómeno de inducción magnética en los teléfonos móviles que se cargan inalámbricamente. 
En todo caso, a la carga inalámbrica habría que llamarla carga por inducción o carga electromagnética, porque es así como funciona. El sistema es muy sencillo, dentro de la complejidad de su desarrollo y ejecución. Básicamente, consiste en generar un campo electromagnético y emisor de energía, y lograr captar la energía en el otro extremo. El campo electromagnético lo genera el soporte para carga y el receptor es el teléfono móvil.
I. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL
	Autor
	Título
	Edición
	Año
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[1] http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/induccion-electromagnetica.html