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    Practica 3 - 5-6 - TABARES MIGUEL JOEL ADHIR F

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    Practica 3__5-6_TABARES MIGUEL JOEL ADHIR F

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    INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA

    PRACTICA -2 TEORIA ELECTROMAGNETICA

    CARRERA PLAN DE ESTUDIOS CLAVE ASIGNATURA


    ING. ELECTRICA ENERO-JULIO 2023 4d5C TEORIA ELECTROGMACNETICA

    DURACIÓN
    PRACTICA No. NOMBRE DE LA PRACTICA FECHA
    (HORA)

    3 Campos magnéticos y líneas de fuerza 28/4/2023 1

    1.- INTRODUCCIÓN
    El alumno deberá de ser capaz de realizar la práctica que se basa en los principios magnéticos como
    un campo vectorial. Podemos representar directamente este campo como un conjunto de vectores
    dibujados en una cuadrícula. Cada vector apunta en la dirección en la que lo haría una brújula y su
    magnitud depende de la fuerza magnética.

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA)


    El alumno deberá de conocer el concepto básico de. efecto por el cual el campo magnéticos son
    utilizados en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo motores eléctricos, generadores,
    transformadores, dispositivos electrónicos y resonancia magnética. También tienen importantes
    implicaciones en la investigación científica, incluyendo la física de partículas, la astrofísica y la
    geología.

    3.- FUNDAMENTO
    ¿Qué es un campo magnético?
    Un campo magnético es la representación matemática del modo en que las fuerzas
    magnéticas se distribuyen en el espacio que circunda a una fuente magnética. Esta
    fuente puede ser un imán, una carga en movimiento o una corriente eléctrica (muchas
    cargas en movimiento). Siempre que exista alguno de estos elementos, habrá un
    campo magnético a su alrededor, es decir, un campo de fuerzas magnéticas. Fuera de
    este campo no hay efectos magnéticos.
    Origen de un campo magnético
    Para que exista un campo magnético debe existir una fuente de energía magnética
    (como un imán), una carga en movimiento o una corriente eléctrica. Estos elementos
    son los únicos capaces de crear un campo magnético y los únicos que pueden ser
    afectados por él.
    Una carga eléctrica (como un electrón moviéndose en el espacio) genera a su
    alrededor un campo magnético que ejercerá una fuerza sobre otra carga en
    movimiento. Lo mismo sucede con las corrientes eléctricas.

    El caso de los imanes es particular porque no hay cargas en movimiento involucradas,


    sino que estos materiales generan un campo magnético debido a ciertos fenómenos
    microscópicos de cierta complejidad.

    Según lo describen la Ley de Ampère y las ecuaciones de Maxwell, campos magnéticos


    y campos eléctricos suelen existir juntos en la naturaleza. Ciertos cambios en el tiempo
    de un campo magnético producen campos eléctricos. Un buen ejemplo de la
    coexistencia de estos dos campos son las radiaciones electromagnéticas, como la luz.
    La presencia de campos magnéticos puede comprobarse empleando un aparato
    conocido como magnetómetro.

    Tipos de campo magnético


    Campo magnético - imán - electroimán

    Un electroimán se genera por el desplazamiento de las cargas de una corriente


    eléctrica.
    Los campos magnéticos se pueden clasificar de acuerdo a su fuente de creación:

    Campos magnéticos provenientes de un imán.


    Los imanes son materiales que tienen la particularidad de poseer
    un campo magnético permanente, creado por lo que en física se
    conoce como el spin de los electrones (puede entenderse
    pensándolo como un giro sobre sí mismos). Por otro lado, hay
    metales que pueden “convertirse” en imanes cuando son magnetizados por medio de
    un campo magnético externo.
    Campos magnéticos provenientes de corriente.
    Toda carga en movimiento produce un campo magnético. Por eso, una corriente
    eléctrica también produce un campo magnético. Por ejemplo: los electroimanes (como
    el de la figura superior) son dispositivos en los que por medio de una batería se hace
    circular corriente por un cable enrollado en un metal. Esta corriente genera un campo
    magnético a su alrededor que magnetiza el metal y generando otro campo magnético.
    Así, los electroimanes se utilizan para generar campos magnéticos variables ya que
    cambiando la corriente, cambia el campo magnético.
    Dirección de un campo magnético
    La dirección de un campo magnético se puede describir empleando líneas o vectores,
    encargados de señalar la dirección hacia donde apuntan las fuerzas magnéticas. En la
    figura de arriba se pueden ver claramente las líneas del campo magnético generado
    por el imán, que indican la dirección de la fuerza con la que el imán interactúa con las
    partículas metálicas.

    El hecho de que el campo magnético posea


    dirección, implica que es un vector. Cualquier
    fuerza es una cantidad vectorial, es decir,
    representa una magnitud que posee una dirección
    y un sentido, como por ejemplo la velocidad. Como
    el campo magnético es proporcional a la fuerza
    magnética, entonces también es una cantidad
    vectorial. De hecho, resulta interesante notar que la fuerza magnética que siente una
    partícula en movimiento inmersa en un campo magnético es siempre perpendicular a
    la dirección de dicho campo y de su propia velocidad.

    Campo magnético terrestre

    Nuestro planeta posee un campo magnético natural, también llamado campo


    geomagnético. En el centro de la Tierra hay hierro fundido (por las altas temperaturas).
    Debido a la rotación terrestre, este líquido metálico está en constante movimiento,
    formando una corriente eléctrica (al moverse el metal, se mueven los electrones que lo
    componen). Esta corriente es la que produce el campo magnético terrestre que es tan
    intenso que escapa de la superficie de la Tierra.

    El campo magnético terrestre cumple


    un rol importantísimo ya que desvía
    radiaciones muy peligrosas para los
    seres vivos provenientes del Sol. Sin el
    campo magnético terrestre, la
    atmósfera sería destruida por rayos
    cósmicos. Con este campo interactúan
    las brújulas que empleamos para la
    navegación: su aguja magnetizada se
    alinea siempre con el campo magnético terrestre indicando el norte. Además, muchos
    animales migratorios utilizan el campo magnético del planeta para orientarse y
    movilizarse siempre en las mismas direcciones durante períodos específicos del año.
    Fuente: https://concepto.de/campo-magnetico/#ixzz80zpR9nZu

    4.- PROCEDIMIENTO (DESCRIPCIÓN)


    DESARROLLO DE LA PRACTICA.

    Para realizar la práctica necesitaremos de los siguientes materiales

    - IMANES
    - BRUJULA
    - HOJA DE PAPEL
    - LIMADURA DE HIERRO

    PROCEDIMIENTO

    1-Primero utilizaremos los dos imanes para mostrar la fuerza de repulsion debido a que
    los campos magnéticos generados por ambos
    imanes están en la misma dirección y sentido, lo
    que provoca una fuerza de repulsión entre
    ellos:

    Cuando dos imanes con el mismo polo se


    acercan, las líneas de campo magnético que emanan de cada imán se superponen y
    generan una fuerza de repulsión que se opone al movimiento de los imanes. Si los
    imanes se acercan lo suficiente, la fuerza de repulsión puede ser lo suficientemente
    fuerte como para que los imanes no puedan juntarse.
    2-Después acercaremos el imán a nuestra brújula
    observamos que el polo norte de nuestro imán es
    perseguido por la flecha marcando el norte de la
    brújula

    Veremos el efecto contrario con el polo sur en nuestra


    brujula ya que la flecha marca el norte es repelado
    180 grados

    La razón por la cual una brújula es atraída por un imán


    se debe a que los polos magnéticos de la brújula y el
    imán interactúan entre sí. Un imán tiene dos polos, el
    norte y el sur, y cada polo produce un campo
    magnético. Por otro lado, la brújula está diseñada con
    una aguja magnética que es libre para girar alrededor
    de un punto central.

    Cuando se acerca un imán a la brújula, el polo norte del imán atrae al polo sur de la
    aguja de la brújula, y el polo sur del imán atrae al polo norte de la aguja de la brújula.
    Como resultado, la aguja de la brújula se alinea en la dirección del campo magnético
    producido por el imán.

    Es importante destacar que el polo norte de la aguja de la brújula no está señalando


    hacia el polo norte geográfico de la Tierra, sino que en realidad está apuntando hacia el
    polo sur magnético de la Tierra. Esto se debe a que el polo norte magnético del imán
    atrae al polo sur magnético de la Tierra, lo que significa que la brújula se alinea en la
    dirección opuesta a la del campo magnético de la Tierra.
    3- Finalizando veremosla reaccion provocada por la limadura de hierrro con los polos para
    ello necesitaremos de nuesta hoja de papel donde sera colocado encima de dos imanes con
    los polos iguales a una distancia de 6 cm y encima de nuestra pondremos nuestra limadura
    de hierro observado un efecto sobre la limadura un efecto similar a unas ondas similar a la
    siguiente imagen

    Repetiremos el mismo procedimiento pero ahora con los polos opuestos asimilando
    igualmente unas ondas en este caso de atraccion

    - Los dos imanes generan campos magnéticos que interactúan entre sí. Como los polos
    opuestos se atraen, los campos magnéticos se combinan para formar una zona donde las
    fuerzas magnéticas se refuerzan. Esta zona se conoce como campo magnético resultante.

    Cuando se espolvorean las limaduras de hierro sobre la hoja de papel o cartón, las partículas
    de hierro se alinean a lo largo de las líneas del campo magnético resultante. Esto se debe a
    que las partículas de hierro son pequeños imanes que se magnetizan temporalmente en
    presencia de un campo magnético más fuerte. Como resultado, las limaduras de hierro se
    organizan en un patrón que sigue las líneas del campo magnético generado por los dos
    imanes.

    Este experimento es una forma sencilla y efectiva de demostrar cómo los campos
    magnéticos interactúan entre sí y cómo las partículas de hierro se magnetizan
    temporalmente en presencia de un campo magnético más fuerte. Además, muestra cómo las
    líneas del campo magnético pueden utilizarse para visualizar y entender mejor el
    comportamiento del magnetismo.
    6.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES
    En conclusión, el campo magnético es una propiedad fundamental de la naturaleza que
    se genera por la presencia de un imán o un objeto que genera una corriente eléctrica.
    Estos campos están compuestos por líneas de fuerza magnética que se extienden
    desde el polo norte del imán al polo sur y se describen mediante la dirección y la
    intensidad de las líneas de campo magnético.
    Los campos magnéticos tienen importantes implicaciones en la tecnología y la
    investigación científica, y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde
    motores eléctricos y generadores hasta dispositivos electrónicos y resonancia
    magnética. Además, el comportamiento de los imanes en el campo magnético se
    puede explicar mediante las leyes fundamentales de la física, en particular la ley de
    acción y reacción de Newton.
    Para finalizar, el estudio de los campos magnéticos es fundamental para comprender y
    aplicar la física en muchas áreas de la ciencia y la tecnología.

    7.-INTEGRANTES (EQUIPO 3)
    -ARENAS CRUZ FELIX RICARDO

    -LIMÓN ZACAMECAHUA GUSTAVO

    -TABARES MIGUEL JOEL ADHIR F

    -FERNÁNDEZ ROJAS ÁLVARO

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