Inducción electromagnética – imán y bobina, corriente alterna
Ciencias naturalesElectricidad y magnetismoEdades 14–15
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Mueve un imán de barra hacia dentro y fuera de una bobina (a mano o de forma automática); la aguja del galvanómetro se desvía según la velocidad y el número de espiras, y vuelve a cero cuando el imán se detiene. Cambia al modo de imán giratorio para ver cómo la fem inducida cambia de sentido periódicamente: corriente alterna. La gráfica de la fem frente al tiempo, el número de líneas de campo que atraviesan la bobina y el sentido de la corriente inducida se actualizan continuamente.
Lección: Inducción electromagnética, corriente alterna
Qué muestra
La inducción electromagnética genera una fem en una bobina siempre que cambia el flujo magnético que la atraviesa. Según la ley de Faraday, e = −ΔΦ/Δt con Φ = NBS, de modo que un imán más rápido o una bobina con más espiras dan una fem mayor, mientras que un imán quieto dentro de la bobina no da ninguna, por fuerte que sea su campo. El signo menos (ley de Lenz) indica que meter y sacar el imán producen corrientes de sentidos opuestos. Si el imán gira, el flujo sube y baja periódicamente y la fem se invierte cada media vuelta: el principio del generador de corriente alterna.
Cómo usarla
Elige Arrastrar a mano y mueve el imán despacio y luego rápido, dentro y fuera de la bobina, mientras observan la aguja del galvanómetro; deja el imán quieto dentro para ver que la aguja vuelve a cero. Cambia a Entra/sale auto y compara varios valores de N y de velocidad del imán en la gráfica e(t). Por último, pulsa Imán giratorio y relaciona la forma de la gráfica con la corriente alterna.
Parámetros que puedes cambiar
- Número de espiras N 5–200 espiras
- Velocidad del imán (modo automático/giro) 5–60 cm/s
- Polo que entra primero en la bobina Polo norte (N), Polo sur (S)
- Modo Mover el imán a mano, El imán entra y sale automáticamente, Imán giratorio (corriente alterna)
- Mostrar líneas de campo magnético
Preguntas para explorar
- ¿Por qué no hay corriente inducida cuando el imán está quieto dentro de la bobina?
- ¿Cuáles son dos formas de conseguir que la aguja del galvanómetro se desvíe más?
- Cuando el imán gira, ¿por qué la corriente inducida cambia de sentido una y otra vez?
