Práctica 7

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TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA
ELECTROMAGNETISMO
INGENIERIA MECATRONICA
 Hijos del Rayo 
 
“Avanza hacia el Mañana”.
Práctica No. 4.1
Circuitos Resistivos C.
	1.
	Camargo Luna Luis David
	Experimentador 2
	3.
	Guillén Rangel Raúl Andrés
	Líder/Experimentador 1
	2.
	Hernández Arellano Jesús Alejandro
	Reportero
	4.
	Meza Domínguez Karla Jisell
	Experimentador 3
	5.
	Meza Tamayo Fernando
	Secretario
PROFESOR: Freddy Jiménez Rojas
Celaya Gto. A 11 de Noviembre de 2021.
LABORATORIO VIRTUAL
Competencia 
Conocer y analizar los conceptos básicos relacionados con la naturaleza magnética de la materia y su relación con corriente eléctrica continúa utilizando herramientas computacionales para su simulación y verificación. 
OBJETIVO
· Comprobar la analogía entre el magnetismo natural y el generado por una corriente eléctrica.
· Analizar como varia la intensidad del campo magnético en función de la posición.
· Analizar como varia el campo magnético de una espira de corriente en función del número de vueltas y la corriente que la circula.
MARCO TEORICO
• ¿Qué es el magnetismo? Se denomina magnetismo al poder del que disponen los imanes y las corrientes eléctricas de generar fuerzas de repulsión o de atracción sobre otros elementos. A la región espacial en la cual se manifiesta la capacidad del imán se la conoce como campo magnético. Estos campos pueden representarse con líneas de fuerza que parten de un polo, rodean el imán y finalmente ingresan en el otro polo. Más allá de los imanes, todo material presente en nuestro planeta se ve influido por la existencia de un campo magnético, aunque varíe el grado en el que lo afecte.
Es importante destacar que las corrientes eléctricas producen un campo magnético a su alrededor. Este magnetismo está dado por el movimiento de las cargas eléctricas. Gracias al fenómeno es posible fabricar electroimanes, que son imanes artificiales compuestos de un núcleo de hierro con una bobina a su alrededor; por dicha bobina pasa la corriente eléctrica.1
1 Julián Pérez Porto y Ana Gardey. Publicado: 2018. Actualizado: 2019.
Definiciones: Definición de magnetismo (https://definicion.de/magnetismo/)
• ¿Qué es corriente eléctrica? Se llama corriente eléctrica al flujo de carga eléctrica a través de un material conductor, debido al desplazamiento de los electrones que orbitan el núcleo de los átomos que componen al conductor. Este movimiento de partículas se inicia una vez que en los extremos del conductor se aplica una tensión externa, como una batería, por ejemplo. Esta tensión genera un campo eléctrico sobre los electrones que, al poseer carga negativa, se ven atraídos hacia la terminal positiva.
Para transmitirse, la corriente eléctrica requiere de materiales que dispongan de una gran cuota de electrones libres, es decir, ubicados en su última órbita alrededor del núcleo y, por lo tanto, susceptibles de movilizarse al estar menos fuertemente atraídos por éste.2
2 “Corriente eléctrica". Autor: Estefanía Coluccio Leskow. De: Argentina. Para: Concepto. De. Disponible en: https://concepto.de/corriente-electrica/. Última edición: 15 de julio de 2021. - Fuente: https://concepto.de/corriente-electrica/
• ¿Qué es intensidad del campo magnético? Se llama campo magnético a un espacio en la cual tienen lugar fenómenos magnéticos debido a la influencia de un cuerpo con propiedades magnéticas, sea el caso de un imán o un material ferromagnético imantado.
El campo magnético en la física se define también como una magnitud vectorial que da cuenta de la intensidad magnética, es decir, que expresa el fenómeno de la atracción entre un imán y determinados materiales (cobalto y hierro). Dichos imanes pueden ser de diferentes tipos de materiales, y tienen siempre un polo norte y un polo sur.
El campo magnético no se trata de la fuerza en sí sino de un espacio en el que esa fuerza se ejerce como resultado del movimiento de cargas eléctricas. En él actúan fuerzas sobre partículas cargadas en movimiento, lo que le da su carácter vectorial.
El campo magnético se representa por el trazado de unas líneas imaginarias, las cuales reciben el nombre de líneas de fuerza magnética o líneas del campo magnético.3
3 “Campo magnético". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/campo-magnetico/
Parte I:
1. Ir a http://phet.colorado.edu
1. Haga clic en los simuladores de electricidad y magnetismo.
1. Seleccione la simulación "Magnets and Electromagnets." Es en este enlace
http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Magnets_and_Electromagnets
1. Mueve la brújula lentamente a lo largo de un camino semicircular por encima del imán de la barra hasta que lo hayas puesto en el lado opuesto del imán de la barra. Describa lo que le sucede a la aguja de la brújula.
 
La aguja del imán comienza a rotar para finalmente quedar con la parte roja en la parte superior, es decir, al contrario. 
1. ¿Qué crees que te dicen las flechas de la brújula dibujadas por toda la pantalla?
Las flechas dibujadas representan el campo. 
1. ¿Cómo se indica la fuerza de la fuerza/torsión en la aguja de la brújula?
1. ¿Cuáles son las similitudes entre la aguja de la brújula (magnetismo) y una carga de prueba eléctrica?
La corriente eléctrica ejerce una fuerza sobre el imán de la brújula, consiguiendo que cambie la dirección de su aguja. 
La corriente eléctrica creaba un campo magnético igual al que crean los imanes.
1. Mueve la brújula a lo largo de un camino semicircular debajo del imán de barra hasta que lo hayas puesto en el lado opuesto del imán de barra. Describe lo que le sucede a la aguja de la brújula.
 
Aquí sucede el contrario se comienza con la parte roja de la aguja en superior y termina del otro lado en la parte inferior de la guja. 
1. ¿Cuántas rotaciones completas hace la aguja de la brújula cuando la brújula se mueve una vez alrededor del imán de la barra?
Con los experimentos que acabos de hacer solo cambia de posición pero no rota los 360°.
1. Haz clic en "voltear polaridad" y repite los pasos anteriores después de dejar que la brújula se estabilice.
 
Al comenzar po N la parte roja de la aguja empezo en superioir y termino en inferior, cuando fue por encima, cuanod fue por debajo paso lo contrario la parte blnaca empezo en superioir y temirno en inferioir. 
1. Haga clic en la pestaña electroimán. Coloque la brújula en el lado izquierdo de la bobina para que el centro de la brújula se encuentre a lo largo del eje de la bobina. (La componente y del campo magnético es cero a lo largo del eje de la bobina.)
1. Mueva la brújula a lo largo de un camino semicircular por encima de la bobina hasta que la haya puesto en el lado opuesto de la bobina. Describa lo que le sucede a la aguja de la brújula.
La aguja de la brújula sigue el patrón de las líneas del campo.
1. Mueva la brújula a lo largo de un camino semicircular debajo de la bobina hasta que la haya puesto en el lado opuesto de la bobina. Describa lo que le sucede a la aguja de la brújula.
De igual manera la aguja de la brújula sigue el patrón de las líneas del campo.
1. ¿Cuántas rotaciones completas hace la aguja de la brújula cuando la brújula se mueve una vez alrededor de la bobina?
Hace múltiples rotaciones cuando la brújula se mueve alrededor de la bobina.
1. Utilice el control deslizante de voltaje para cambiar la dirección de la corriente y repita los pasos anteriores para la bobina después de haber dejado que la brújula se estabilice.
1. En función de sus observaciones, resuma las similitudes entre el imán de la barra y la bobina.
Por lo que puedo observar no existen similitudes en la forma de su campo ni como se mueve la brújula. 
1. ¿Qué sucede con la corriente de la bobina cuando se establece el voltaje de la batería a cero?
La corriente se detiene y la aguja de la brújula deja de moverse. 
1. ¿Qué sucede con el campo magnético alrededor de la bobina cuando se establece el voltaje de la bateríaa cero?
El campo magnético desaparece. 
1. Juega con el deslizador de voltaje y describe lo que sucede con la corriente en la bobina y el campo magnético alrededor de la bobina.
La dirección de la aguja de la brújula cambia, de un lado la corriente va más rápido y del otro más lenta, mientras que el campo cambia como la aguja de la brújula.
1. ¿Cuál es su conjetura en cuanto a la relación entre la corriente en la bobina y el campo magnético?
Están relacionados dependiendo el voltaje de la batería y solo cuando este cambia sus similitudes también lo hacen de forma contraria. 
Parte II – Graficando relaciones. (Fuerza de campo vs. Posición)
1. Usando la simulación Electromagnet, haga clic en "Mostrar medidor de campo."
1. Ajuste el voltaje de la batería a 10V donde el positivo está a la derecha de la batería.
1. A lo largo del eje de la bobina y en el centro de cada aguja de la brújula comenzando 5 a la izquierda de la bobina, registre el valor de B. Mueva una aguja de brújula a la derecha y registre el valor de B. Repita hasta que haya completado la tabla a continuación. NOTA: Asegúrese de tomar todos sus valores a lo largo del eje de la bobina. Sabrás que estás en el eje porque el componente y del campo magnético es cero a lo largo del eje.
	Posición de la brújula (unidades arbitrarias)
	Fuerza de campo magnético (rellenar unidades)
	-5
	3.69
	-4
	7.11
	-3
	13.45
	-2
	33.62
	-1
	137.72
	0
	300
	1
	137.72
	2
	33.62
	3
	13.45
	4
	7.11
	5
	3.69
1. ¿Qué sucede con el valor de la fuerza del campo magnético dentro de la bobina?
Está en su valor máximo.
1. Graficar la posición de la brújula en el eje horizontal y la magnitud del campo magnético en el eje y. Imprima el gráfico. Asegúrese de etiquetar los ejes y el título del gráfico.
4. ¿Su gráfico es simétrico? Si
1. Usando su gráfico, ¿cuál es la relación entre la fuerza del campo magnético y la posición? (Utilice la función de ajuste lineal para su análisis.)
Dependiendo del valor absoluto de la distancia de la posición en eje horizontal la magnitud del campo magnético aumentará o disminuirá, siendo que a menor distancia habrá mayor intensidad del campo. 
Parte III – Uso de la simulación para diseñar un experimento
Fuerza de campo frente a número de bobinas
1. Diseñe un experimento para probar cómo varía la intensidad de campo con el número de bobinas.
1. Recopile datos en una tabla y graficar los resultados.
Fuerza de campo vs.
1. Diseñe un experimento para probar cómo varía la intensidad de campo con la Corriente. (Recuerde que la tensión es directamente proporcional a la corriente según la ley de Ohm.)
1. Recopile datos en una tabla y graficar los resultados.
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1.
 
Camargo Luna Luis David
 
Experimentador 2
 
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Guillén Rangel Raúl Andrés
 
Líder/Experimentador 1
 
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Hernández Arellano Jesús Alejandro
 
Reportero
 
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Meza Domínguez Karla Jisell
 
Experimentador 3
 
5.
 
Meza Tamayo Fernando
 
Secretario
 
 
PROFESOR: Freddy Jiménez Rojas
 
 
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11 de Noviembre de 2021.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Camargo Luna Luis David Experimentador 2 
3. Guillén Rangel Raúl Andrés Líder/Experimentador 1 
2. Hernández Arellano Jesús Alejandro Reportero 
4. Meza Domínguez Karla Jisell Experimentador 3 
5. Meza Tamayo Fernando Secretario 
 
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