Práctica 8

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Prácticas de Laboratorio de Física
	2021
	
TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA
ELECTROMAGNETISMO
INGENIERIA MECATRONICA
Hijos del Rayo
Avanza hacia el Mañana
Práctica No. 4.2
LEY DE FARADAY
	1.
	Camargo Luna Luis David
	Experimentador 2
	3.
	Guillén Rangel Raúl Andrés
	Líder/Experimentador 1
	2.
	Hernández Arellano
	Reportero
	4.
	Meza Domínguez Karla
	Experimentador 3
	5.
	Meza Tamayo Fernando
	Secretario
PROFESOR: Freddy Jiménez Rojas
Celaya Gto. A 2 de Diciembre de 2021
Resumen o abstract
Al hablar de la inducción magnética Podemos referirnos tanto a la ley de Faraday como a la Ley de Lenz en la que de igual manera se habla de la conservación de la energía en un sistema y podemos resumir que la inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. 
La unidad de la inducción magnética en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla. La fórmula de esta definición se llama ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la equivalente a la ley de Coulomb de la electrostática, pues sirve para calcular las fuerzas que actúan en cargas en movimiento. Dicho de esta manera podemos comenzar a Indagar dentro del marco terorico.
Práctica No. 8
Ley de Faraday
OBJETIVOS
· Descubrir cómo las diversas condiciones, tales como el número de espiras, área de las espiras, velocidad del imán y fuerza del campo magnético, influyen en la cantidad de electricidad generada.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La inducción electromagnética es el proceso por el cual se puede inducir una corriente por medio de un cambio en el campo magnético. La fuerza que experimenta un alambre por el que pasa corriente debida a los electrones en movimiento cuando está en la presencia de un campo magnético es un ejemplo clásico. 
Hay dos leyes fundamentales que describen la inducción electromagnética:
La ley de Faraday, descubierta por el físico del siglo XIX Michael Faraday. Relaciona la razón de cambio de flujo magnético que pasa a través de una espira (o lazo) con la magnitud de la fuerza electromotriz ε inducida en la espira. La relación es
La fuerza electromotriz, o FEM, se refiere a la diferencia de potencial a través de la espira descargada (es decir, cuando la resistencia en el circuito es alta). En la práctica es a menudo suficiente pensar la FEM como un voltaje, pues tanto el voltaje y como la FEM se miden con la misma unidad, el volt. 
La ley de Lenz es una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicado a la inducción electromagnética. Fue formulada por Heinrich Lenz en 1833. Mientras que la ley de Faraday nos dice la magnitud de la FEM producida, la ley de Lenz nos dice en qué dirección fluye la corriente, y establece que la dirección siempre es tal que se opone al cambio de flujo que la produce. Esto significa que cada campo magnético generado por una corriente inducida va en la dirección opuesta al cambio en el campo original.
En la práctica, frecuentemente lidiamos con la inducción magnética en espiras múltiples de alambre, donde cada una contribuye con la misma FEM. Por esta razón, incluimos un término adicional NNN para representar el número de vueltas, es decir,
Mientras que el fundamento teórico de la ley de Faraday es bastante complejo, una comprensión conceptual de la conexión directa con la fuerza magnética sobre una partícula cargada es relativamente sencilla.
Considera un electrón que es libre de moverse dentro de un alambre. Colocamos el alambre en un campo magnético vertical y lo movemos en la dirección perpendicular al campo con una velocidad constante. Ambos extremos del alambre están conectados, formando una espira o lazo. Esto garantiza que cualquier trabajo realizado para crear una corriente en el alambre se disipa en forma de calor en la resistencia del mismo.
Supongamos que una persona jala el alambre con una velocidad constante a través del campo magnético. Conforme lo hace, debe aplicar una fuerza. El campo magnético constante no puede realizar trabajo por sí mismo (de otro modo, su magnitud cambiaría), pero puede cambiar la dirección de una fuerza. En este caso, parte de la fuerza que aplica la persona es redirigida, causando una fuerza electromotriz sobre el electrón que viaja en el alambre, lo que establece una corriente. Algo del trabajo que la persona realiza al jalar el alambre resulta en energía que se disipa en forma de calor dentro de la resistencia del alambre.
El experimento de Faraday: inducción por un imán que pasa a través de una bobina
El experimento fundamental que llevó a Michael Faraday a establecer su ley fue bastante sencillo, y podemos replicarlo fácilmente con poco más que materiales caseros. Faraday utilizó un tubo de cartón con alambre aislado enrollado a su alrededor para formar una bobina. Conectó un voltímetro a través de la bobina y registró la FEM inducida conforme pasaba un imán a través de la bobina. 
Inducción en alambres paralelos
Si un par de alambres son paralelos el uno al otro, es posible que una corriente variable en uno de los alambres induzca un pulso de FEM en su vecino. Esto puede ser un problema cuando la corriente que fluye en alambres vecinos representa información digital. Ultimadamente, este efecto puede limitar la tasa a la cual podemos enviar datos de esta manera.
Los transformadores grandes son un componente clave del sistema de distribución eléctrica. Son especialmente útiles, pues el número de vueltas en cada bobina no necesita ser igual. Puesto que la FEM inducida depende del número de vueltas, los transformadores permiten aumentar o disminuir drásticamente el voltaje de una corriente alterna. Esto es crucial, pues permite usar altos voltajes para distribuir potencia efectivamente a lo largo de grandes distancias y proporcionar voltajes mucho más pequeños y seguros a los consumidores.
Para un transformador sin pérdidas, el voltaje alterno generado en la bobina secundaria, Vs, depende del voltaje alterno en la bobina primaria, Vp, y de la razón entre el número de vueltas entre ellas (Ns / Np​). Ya que la energía se conserva, la corriente máxima disponible se incrementa cuando el voltaje disminuye.
Hojas de trabajo
	Instrucciones.
1. Por medio del navegador acceda a la simulación “Faraday’s Electromagnetic Lab”Open the internet browser and start the Pendulum Lab simulation at.a través de la dirección https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/faraday Realice las simulaciones y conteste lo que se pide. 
2. En la parte superior de la pantalla, selecciona la ficha marcada como “Pickup Coil” o “Bobina de la recolección”.
3. Experimenta con el simulador para familiarizarte.
	Procedimiento.
	
La electricidad is vital to our everyday life in the modern in the industrial world.  Most electricity is generated by using magnets.  Today we will look at what a magnetic field needs to do to create electricity. es vital para nuestra vida cotidiana en la modernidad del mundo industrial. La mayoría de la electricidad es generada mediante el uso de imanes. Hoy vamos a ver lo que un campo magnético necesita para crear electricidad.
1. Añade un medidor de campo (Field Meter) a la pantalla predeterminada y arrástralo para medir el campo magnético en el centro de la bobina.Your screen should look something like what you see to the right, on Screen 1.  When the light bulb lights up it indicates the electricity has been generated.  Grab the magnet and move it around and observe what happens to the strength of the magnetic field and to the light bulb.  Based on your observations what conditions must happen for electricity to be generated. Su pantalla debería ser algo parecido a lo que se ve en la figura. Cuando la bombilla se enciende indica que la electricidad se ha generado. Toma el imán y muévelo alrededor y observa qué sucede con la fuerza del campo magnético y la bombilla. Basándoseen sus observaciones, ¿qué condiciones deben ocurrir para que la electricidad se genere?
Field Meter
	Inserta aquí tu respuesta
	
Debe de haber un movimiento por parte del imán, que representa un dipolo magnético, para que al final haya intensidad lumínica por parte de la bombilla.
	
2. Mueve el imán de ida y vuelta, rápido y lento. ¿Qué regla general, se puede hacer sobre la velocidad del imán y la generación eléctrica?
	Inserta aquí tu respuesta
	
A mayor velocidad por parte del imán, va a ser mayor la intensidad lumínica de la bombilla.
	
3. Deja el imán en un solo lugar, utiliza el botón en el panel de control de la derecha, voltea la polaridad del imán rápida y luego lentamente. Observa la cantidad de la electricidad que se ha generado. ¿Qué regla general, se puede hacer acerca del cambio de polaridad del imán y la generación eléctrica?
	Inserta aquí tu respuesta
	
Cuando la polaridad del imán se invierte repetidamente de manera muy rápida el foco tendrá una alta intensidad de manera constante, mientras que al dejar pasar una mayor cantidad de tiempo entre cada inversión se aprecia una intensidad intermitente por parte de la bombilla.
	
4. Deja el imán en un solo lugar y usa el lado derecho del panel de control, cambia la fuerza del imán rápida y luego lentamente. Observa la cantidad de electricidad que se genera. ¿Qué regla general puede hacer sobre el cambio de la fuerza del imán y la generación eléctrica?
	Inserta aquí tu respuesta
	
El cambio repentino en la fuerza magnética del imán logra que la intensidad lumínica sea alta, mientras que un cambio gradual presenta una intensidad menor.
	
5. Basado en las reglas que se desarrollaron en los pasos anteriores, escribe una regla general sobre el cambio de los campos magnéticos y la generación eléctrica.
	Inserta aquí tu respuesta
	
La intensidad lumínica depende de manera directa con la velocidad del campo, la fuerza del campo, y el tamaño del campo, debido a que cuando éstos son de grandes cantidades la intensidad será mayor; sucediendo lo contrario al ser de magnitudes pequeñas.
	
6. Cambia el número de espiras y luego genera electricidad mediante el cambio del campo magnético. ¿Qué regla general se puede hacer sobre el número de espiras de la bobina y la generación de electricidad?
	Inserta aquí tu respuesta
	
A mayor número de espiras de la bobina será mayor la intensidad de la luz de la bombilla.
	7. Cambia el área de la espira y luego genera electricidad mediante el cambio del campo magnético. ¿Qué regla general se puede hacer sobre el área de la espira en la bobina y la generación de electricidad?
	Inserta aquí tu respuesta
	
A menor área de las bobinas será mayor la cantidad de intensidad generada por la bombilla.
CONCLUSIONES
Con esta práctica principalmente, nos pudimos hacer una idea de lo que es la ley de Faraday y de la misma forma, comprenderla mejor, uniendo los conceptos aprendidos con anterioridad durante las clases, dándonos así una idea general de como es que se comportan los objetos del medio, tal es el caso de la bombilla, a los fenómenos estudiados en este parcial. De la misma forma pudimos conocer algo de la ley de Lenz, de Faraday y de la inducción de dos cables paralelos, mejorando los conocimientos sobre la materia, expandiendo así los conceptos que ya teníamos y relacionándolos con los mismos.
COMENTARIOS Y SUGERENCIAS DE LA PRÁCTICA REALIZADA
Esta práctica fue muy eficiente a la hora de presentarnos como es que los objetos que podemos observar tienen cambios gracias a distintos fenómenos, tal es el caso de los campos, es una práctica muy completa y que recomendaría para entender de mejor forma la ley de Faraday. 
REFERENCIAS
Anónimo. (2017). ¿Qué es la ley de Faraday?. Recuperado de: https://es.khanacademy.org/science/physics/magnetic-forces-and-magnetic-fields/magnetic-flux-faradays-law/a/what-is-faradays-law
Lista de cotejo PARA EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA No. 2
Cargas y campos
Fecha: _02_/_12_/_2021_
	Lista de valores para evaluación de práctica
	Los siguientes dos criterios se deben de cumplir para que la práctica (reporte y desempeño en el aula) sea calificada
	Cumple
	
	Si
	No
	El reporte debe ser entregado en el formato solicitado y sin faltas de ortografía.
	
	
	El alumno demuestra participación congruente con la clase: (integrante) (1 – 2 - 3 – 4 – 5 ) y trabaja en equipo durante el desarrollo de la práctica.
	
	
	El reporte es entregado el día y la hora señalada por el profesor(a)
	
	
	
	
	
	Valor 
	Indicador
	% Obtenido
	3%
	Realiza diagrama de flujo y/o investigación de conceptos con referencia bibliográfica previa al desarrollo de la práctica.
	
	3%
	Maneja correctamente la simbología matemática y Física requerida
	
	4%
	Las respuestas y resultados muestran comprensión de los conceptos estudiados.
	
	 10% Total
	
________________________
Firma de profesor 
30o
Depto. De Ciencias Básicas 
Prácticas de Laboratorio de Física
 
20
21
 
 
Depto. De Ciencias Básicas 
 
 
 
 
TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
 
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA
 
 
ELECTROMAGNETISMO
 
INGENIERIA MECATRONICA
 
 
 
 
 
 
 
Hijos del Rayo
 
Avanza hacia el Mañana
 
 
Práctica No. 
4
.
2
 
LEY DE FARADAY
 
 
 
1.
 
Camargo Luna Luis David
 
Experimentador
 
2
 
3.
 
Guillén Rangel 
Raúl Andrés
 
Líder
/Experimentador 1
 
2.
 
Hernández Arellano
 
Reportero
 
4.
 
Meza Domínguez Karla
 
Experimentador 3
 
5.
 
Meza Tamayo Fernando
 
Secretario
 
 
PROFESOR: 
Freddy Jiménez
 
Rojas
 
 
Celaya Gto. 
A
 
2
 
de 
Diciembre
 
de 2021
 
 
 
Prácticas de Laboratorio de Física 2021 
 
Depto. De Ciencias Básicas 
 
TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO 
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA 
 
ELECTROMAGNETISMO 
INGENIERIA MECATRONICA 
 
 
 
 
 
 
Hijos del Rayo 
Avanza hacia el Mañana 
 
Práctica No. 4.2 
LEY DE FARADAY 
 
 
1. Camargo Luna Luis David Experimentador 2 
3. Guillén Rangel Raúl Andrés Líder/Experimentador 1 
2. Hernández Arellano Reportero 
4. Meza Domínguez Karla Experimentador 3 
5. Meza Tamayo Fernando Secretario 
 
PROFESOR: Freddy Jiménez Rojas 
 
Celaya Gto. A 2 de Diciembre de 2021