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Practica #9. La Ley de Faraday 2 Biografía: Michael Faraday nació el 22 de septiembre de 1791, en Inglaterra. Aportaciones a la ciencia: Ley de Faraday, Jaula de Faraday ubicación de cargas eléctricas, dispositivos de “rotación electromagnética”, Licuefacción del gas y refrigeración (1823), Descubrimiento del benceno (1825), Descubrimiento de la Inducción electromagnética (1831), Leyes de la electrólisis (1834), Descubrimiento del efecto Faraday (1845), Descubrimiento del diamagnetismo (1845), 3 Objetivos 4 Encontrar el voltaje de un transformador, experimentalmente y teóricamente Hipotesis El resultado teórico y experimental serán diferentes. 5 La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente 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: Al mover el conductor deslizable hacia la derecha una distancia ds, se presenta una corriente convencional en el conductor hacia arriba, al deslizarse las cargas verticalmente producen un efecto motor en dirección contraria a la fuerza inicial. El efecto motor se determina con la expresión Para mantener el movimiento y continuar cortando las líneas de inducción del campo será necesario continuar aplicando la fuerza F, hacia la derecha. La fuerza hacia la derecha al desplazar el conductor móvil una distancia ds, efectúa un trabajo mecánico promedio cuya expresión es: Procedimiento: 7 El estudiante observa las fotografías en las que se muestran los equipos de laboratorio, tomara apuntes de que voltaje hay en cada bobina. Utilizara estos datos para calcular cual seria el voltaje teórico. Calculara cual es el porcentaje de diferencia entre el voltaje teórico y el voltaje medido. Explicara porque hay diferencia entre los voltajes teóricos y medidos. Definir: las características del transformador ideal y real porque los transformadores son laminados las corrientes parasitas, los entre hierros en un transformador, Instrucciones: El maestro indicara que estudiante analizara que fotografía, realizara los cálculos que se piden y anexara los escritos con las operaciones y cálculos que solicite su maestro. Las terminales color gris son las del multímetro y son mas alargadas. Los cables de alimentación son rojos y negros resultando mas cortos. Se considera primario al lado por el que se suministra voltaje. El voltaje de alimentación o primario es el de 7 volts de corriente alterna 8 9 10 11 Foto que nos toco 12 13 14 15 16 Cálculos para el Transformador : 𝜀1 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 = 7 𝑉 𝜀2 = Voltaje en el secundario= 28 V 𝑁1 = Vueltas en el primario= 200 Vueltas 𝑁2 =Vueltas en el secundario= 800 Vueltas 𝜀1 𝑁1 = 𝜀2 𝑁2 𝜀2 = 𝑁2 𝑁1 𝜀1 𝜀2 = 800 𝑉𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 200 𝑉𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 7 𝑉 𝜀2 = 28 𝑉 17 Resultados : 𝜀1 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 = 7𝑉 𝜀2 = Voltaje en el secundario= 24.9 V 𝑁1 = Vueltas en el primario= 200 Vueltas 𝑁2 =Vueltas en el secundario= 800 Vueltas 18 Porcentaje de : 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜−𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒𝑀𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 100 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 28 𝑉 − 24.9 𝑉 28 𝑉 100 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 3.1 𝑉 28 𝑉 100 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 0.11 100 19 Conclusiones: 1. Cual es el enunciado de la Ley de Faraday? Enunciado de la Ley de Faraday: El voltaje inducido a través de un conductor que se desplaza transversal a un campo magnético es proporcional a la velocidad del conductor. 2. cual es el enunciado de la Ley de Lenz? “Ley de Lenz”, que dice: “En todos los casos de inducción electromagnética, las fuerzas electromotrices inducidas tienen un sentido tal que las corrientes que producen son opuestas a la causa que la origina”. Esta ley se basa en la conservación de la energía. 3. Porque es importante la Ley de Faraday? La Ley de Faraday predice cómo interaccionarán los campos magnéticos con los circuitos eléctricos para producir fuerzas electromagnéticas o inducción electromagnética. Un principio fundamental operando en los transformadores, inductores y otros motores eléctricos o generadores. 4. Porque es necesario un Transformador? Los transformadores son un elemento clave en el desarrollo de la industria eléctrica. ... Un transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal. 5. Porque son diferentes el voltaje teórico y el experimental? Esta diferencia entre el voltaje teórico y el experimental, se debe a las pérdidas por conducción y conmutación. 20
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