Anillo De Thomson 3l42f

Anillo de Thomson

Resumen El trabajo ejercido por las corrientes parasitas hace que el anillo levite según la energía obtenida de las bobinas generando una fuga de energía ocasionando que el anillo levite. El experimento del anillo de Thomson, se va a hacer para saber como los electrones que salen generan una corriente parasita y se disipa, intentando describir el comportamiento, se realizara utilizando métodos y materiales necesarios, aplicando las leyes correspondientes. Introducción El experimento consiste en medir la fuerza que actúa en un anillo de aluminio en presencia de un campo magnético externo, generado por un solenoide con núcleo de hierro, y comprobar los orígenes de la misma. Se comprobó que la ley de Faraday es condición necesaria pero no suficiente para explicar la levitación del anillo. La fuerza que actúa en el mismo se debe a una diferencia de fase entre los campos longitudinal y transversal. Se observa que el anillo “flota” en el aire a una cierta altura de equilibrio en la que se anulan la fuerza peso y la fuerza media que ejerce el campo magnético externo sobre la corriente inducida en el anillo. Analizamos que el efecto depende de las propiedades eléctricas y magnéticas del material elegido. El experimento consiste en medir la fuerza que actúa en un anillo de aluminio en presencia de un campo magnético externo, generado por un solenoide con núcleo de hierro, y comprobar los orígenes de la misma. Se comprobó que la ley de Faraday es condición necesaria pero no suficiente para explicar la levitación del anillo. La fuerza que actúa en el mismo se debe a una diferencia de fase entre los campos longitudinal y transversal. Se observa que el anillo “flota” en el aire a una cierta altura de equilibrio en la que se anulan la fuerza peso y la fuerza media que ejerce el campo magnético externo sobre la corriente inducida en el anillo. Analizamos que el efecto depende de las propiedades eléctricas y magnéticas del material elegido.

Los problemas experimentales son: o Los electrones que salen generan una corriente parasita; se disipa. o Intentar describir el comportamiento. Las variables implicadas en el experimento es la fuerza eléctrica, conductividad eléctrica, resistencia de materiales, corrientes parasitas y voltaje. Suponemos que el valor del campo magnético creado en un punto dependerá de la intensidad y de la distancia del punto respecto a la distancia de las bobinas con el anillo, así como de la forma que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica, así también dependerá de cuanto el anillo levite. Los conceptos relacionados con el sistema experimental son: Un campo magnético es un espacio de influencia donde cualquier carga eléctrica en movimiento experimenta una fuerza dada por:

La fuerza electromotriz (FEM) Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor define la fuerza electromotriz del generador.

cuya circulación,

,

Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga. La FEM se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.

Ley de Faraday Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje" (una fem inducida en la bobina). No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético, etc.

Descripción de los instrumentos o o o o o o

Bobina de alta potencia con núcleo de hierro Cables de conexión Interruptor Anillo de cobre Anillo de aluminio Anillo de aluminio abierto

Procedimiento experimental Consta de un bobinado primario, una barra de hierro y un anillo de Aluminio. El bobinado es un arrollamiento de cobre de 5000 vueltas de alambre de 0,3mm de diámetro, montado sobre un carrete de plástico de diámetro interior de 20 mm y exterior 60 mm con una altura de 52 mm. En su interior se coloca la barra de hierro de diámetro 19mm (fijada con cinta en torno a ella para evitar el movimiento) y altura 298mm. El anillo se enhebra en esta barra de forma que pueda deslizar libremente a lo largo de su longitud, y posee un diámetro interior de 19,5mm, exterior 25mm y altura 5mm.

Resultados La corriente alterna que circula por el solenoide genera un campo magnético que varía con el tiempo. Dicho campo es paralelo aleje en el interior del solenoide, pero por fuera del mismo las líneas decampo divergen, como muestra la figura:

Discusión de los resultados Los materiales con los que contábamos eran: – Carrete: r = 0,01m. – Barra de hierro: r = 0,005 m. – Transformador: 15 V Al contar con un transformador de 15 V, decidimos incluirlo en nuestro experimento para protección del circuito. Si la corriente que pasaría por el solenoide al conectarlo en serie con este transformador no fuera suficiente, habríamos de considerar reemplazarlo por un foco Contábamos con alambres de varios espesores y decidimos que era más seguro trabajar con uno de una sección relativamente grande. Esto evitaría sobrecalentamientos y nos permitiría un mayor paso de corriente. Luego nos dispusimos a hacer los cálculos: Según la relación: 1 mm2 (sección del alambre) ___ 6 A (corriente máxima que circula), y midiendo el diámetro del

alambre con un micrómetro, encontramos que la corriente máxima que podía circular por nuestro alambre era de 4,8 A. Decidimos por seguridad no superar los 4 A.

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Conclusiones La corriente inducida en el anillo depende de la cantidad de material conductor que tiene dicho objeto, mientras más conductor tengo, mayor es la corriente inducida. Como explicamos anteriormente, la fuerza es proporcional al campo que atraviesa el anillo, y el flujo es proporcional a la corriente inducida y la corriente depende de la cantidad de material conductor que haya en el anillo, entonces la fuerza depende también de dicha característica del objeto mencionado. Referencias http://fisicaexpdemostrativos.uniandes.edu.co/AnillosDeThomson.html http://pendientedemigracion.ucm.es/centros/webs/oscar/index.php?tp=&a=dir2&d= 34308.php