Universidad del Atlántico
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Física Electromagnética
Medida de campo magnético de un solenoide
RESUMEN
Los fenómenos magnéticos fueron observados por primera vez al menos hace 2500 años, se observó que los
imanes permanentes ejercían fuerza uno sobre otro y también sobre trozos de hierro que no estaban
magnetizados. Se utilizó el simulador web Phet para realizar el procedimiento y obtener los datos de las distintas
partes de esta experiencia. Se encontró que el campo magnético va disminuyendo a medida que se acerca a los
extremos del solenoide. También al aumentar la intensidad de la corriente a través del solenoide, aumenta el
campo magnético que esta produce y se dedujo que el campo depende de la intensidad de corriente, número de
espiras y la longitud de la bobina.
PALABRAS CLAVES: bobina, simulador, intensidad, espiras, longitud.
Si un imán permanente en forma de barra, o
imán de barra, tiene libertad para girar, uno
1. INTRODUCCIÓN de sus extremos señalará al norte. Este
extremo se llama polo norte o polo N; el otro
Los fenómenos magnéticos fueron observados por
extremo es el polo sur o polo S. Los polos
primera vez al menos hace 2500 años, en
opuestos se atraen y los polos iguales se
fragmentos de hierro magnetizado, cerca de la
rechazan. Un objeto que contenga hierro
antigua ciudad de Magnesia (hoy Manisa, en
pero que no esté magnetizado (es decir, que
Turquía occidental). Esos fragmentos son un
no tiende a señalar al norte o al sur) será
ejemplo de lo que ahora llamamos imanes
atraído por cualquiera de los polos de un
permanentes.
imán permanente. Esta es la atracción que
Se observó que los imanes permanentes ejercían actúa entre un imán y la puerta de acero no
fuerza uno sobre otro y también sobre trozos de magnetizada de un refrigerador.
hierro que no estaban magnetizados. Se descubrió
La Tierra misma es un imán. Su polo norte
que cuando una varilla de hierro entraba en
geográfico está cerca del polo sur magnético,
contacto con un imán natural, aquella también se
lo cual es la razón por la que el polo norte de
magnetizaba, y si la varilla flotaba en agua o se
la aguja de una brújula señala al norte de la
suspendía de un hilo por su parte central, tendía a
Tierra. El eje magnético de nuestro planeta
alinearse con la dirección norte-sur. La aguja de
no es del todo paralelo a su eje geográfico (el
una brújula ordinaria no es más que un trozo de
eje de rotación), así que la lectura de una
hierro magnetizado.
brújula se desvía un poco del norte
Antes de que se entendiera la relación entre geográfico. Tal desviación, que varía con la
las interacciones magnéticas y las cargas en ubicación, se llama declinación magnética o
movimiento, las interacciones de los imanes variación magnética. Asimismo, el campo
permanentes y las agujas de las brújulas se magnético no es horizontal
describían en términos de polos magnéticos.
Formato modelo simplificado para la presentación de informes de laboratorio versión 0.0 Prof. Juan Álvarez Navarro 18/05/2020
, Universidad del Atlántico
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Física Electromagnética
en la mayoría de los puntos de la superficie
terrestre; su ángulo hacia arriba o hacia abajo se
denomina inclinación magnética. En los polos
magnéticos, el campo magnético es vertical.
La figura 1 es un diagrama del campo magnético
terrestre. Las líneas, llamadas líneas de campo
magnético, muestran la dirección que señalaría una
brújula que estuviera ubicada en cada sitio; la
dirección del campo en cualquier punto se define
como la dirección de la fuerza que el campo
ejercería sobre un polo norte magnético [1] .
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
La fuerza magnética ejercida sobre una carga
en movimiento tiene cuatro características
esenciales. La primera es que su magnitud es
proporcional a la magnitud de la carga. Los
experimentos demuestran que, si una carga
de 1 µC y otra de 2 µC se mueven a través
de un campo magnético con la misma
velocidad, la fuerza sobre la carga de 2 µC
es del doble de magnitud que la que se ejerce
sobre la carga de 1 µC. La segunda
característica es que la magnitud de la fuerza
también es proporcional a la magnitud o
“intensidad” del campo; si duplicamos la
magnitud del campo (por ejemplo, usando
dos imanes de barra en lugar de uno solo) sin
cambiar la carga o su velocidad, la fuerza se
duplica.
Formato modelo simplificado para la presentación de informes de laboratorio versión 0.0 Prof. Juan Álvarez Navarro 18/05/2020
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Laboratorio de Física Electromagnética
Medida de campo magnético de un solenoide
RESUMEN
Los fenómenos magnéticos fueron observados por primera vez al menos hace 2500 años, se observó que los
imanes permanentes ejercían fuerza uno sobre otro y también sobre trozos de hierro que no estaban
magnetizados. Se utilizó el simulador web Phet para realizar el procedimiento y obtener los datos de las distintas
partes de esta experiencia. Se encontró que el campo magnético va disminuyendo a medida que se acerca a los
extremos del solenoide. También al aumentar la intensidad de la corriente a través del solenoide, aumenta el
campo magnético que esta produce y se dedujo que el campo depende de la intensidad de corriente, número de
espiras y la longitud de la bobina.
PALABRAS CLAVES: bobina, simulador, intensidad, espiras, longitud.
Si un imán permanente en forma de barra, o
imán de barra, tiene libertad para girar, uno
1. INTRODUCCIÓN de sus extremos señalará al norte. Este
extremo se llama polo norte o polo N; el otro
Los fenómenos magnéticos fueron observados por
extremo es el polo sur o polo S. Los polos
primera vez al menos hace 2500 años, en
opuestos se atraen y los polos iguales se
fragmentos de hierro magnetizado, cerca de la
rechazan. Un objeto que contenga hierro
antigua ciudad de Magnesia (hoy Manisa, en
pero que no esté magnetizado (es decir, que
Turquía occidental). Esos fragmentos son un
no tiende a señalar al norte o al sur) será
ejemplo de lo que ahora llamamos imanes
atraído por cualquiera de los polos de un
permanentes.
imán permanente. Esta es la atracción que
Se observó que los imanes permanentes ejercían actúa entre un imán y la puerta de acero no
fuerza uno sobre otro y también sobre trozos de magnetizada de un refrigerador.
hierro que no estaban magnetizados. Se descubrió
La Tierra misma es un imán. Su polo norte
que cuando una varilla de hierro entraba en
geográfico está cerca del polo sur magnético,
contacto con un imán natural, aquella también se
lo cual es la razón por la que el polo norte de
magnetizaba, y si la varilla flotaba en agua o se
la aguja de una brújula señala al norte de la
suspendía de un hilo por su parte central, tendía a
Tierra. El eje magnético de nuestro planeta
alinearse con la dirección norte-sur. La aguja de
no es del todo paralelo a su eje geográfico (el
una brújula ordinaria no es más que un trozo de
eje de rotación), así que la lectura de una
hierro magnetizado.
brújula se desvía un poco del norte
Antes de que se entendiera la relación entre geográfico. Tal desviación, que varía con la
las interacciones magnéticas y las cargas en ubicación, se llama declinación magnética o
movimiento, las interacciones de los imanes variación magnética. Asimismo, el campo
permanentes y las agujas de las brújulas se magnético no es horizontal
describían en términos de polos magnéticos.
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, Universidad del Atlántico
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en la mayoría de los puntos de la superficie
terrestre; su ángulo hacia arriba o hacia abajo se
denomina inclinación magnética. En los polos
magnéticos, el campo magnético es vertical.
La figura 1 es un diagrama del campo magnético
terrestre. Las líneas, llamadas líneas de campo
magnético, muestran la dirección que señalaría una
brújula que estuviera ubicada en cada sitio; la
dirección del campo en cualquier punto se define
como la dirección de la fuerza que el campo
ejercería sobre un polo norte magnético [1] .
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
La fuerza magnética ejercida sobre una carga
en movimiento tiene cuatro características
esenciales. La primera es que su magnitud es
proporcional a la magnitud de la carga. Los
experimentos demuestran que, si una carga
de 1 µC y otra de 2 µC se mueven a través
de un campo magnético con la misma
velocidad, la fuerza sobre la carga de 2 µC
es del doble de magnitud que la que se ejerce
sobre la carga de 1 µC. La segunda
característica es que la magnitud de la fuerza
también es proporcional a la magnitud o
“intensidad” del campo; si duplicamos la
magnitud del campo (por ejemplo, usando
dos imanes de barra en lugar de uno solo) sin
cambiar la carga o su velocidad, la fuerza se
duplica.
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