campo magnético bobina

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Campo Magnético Producido por una Bobina Enrique Gómez Cruz Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México Circuito Exterior, Ciudad Universitaria, México D.F., 04510 México 13 de agosto de 2015 Resumen Se estudió de forma cualitativa el efecto sobre limadura de hierro que tenía el campo magnético producido por una bobina al pasarle corriente eléctrica. Se observaron los efectos producidos al acercar y mover la limadura de hierro alrededor de una vecindad de la bobina. La limadura de hierro se ordenaba en cierto patrón al ser acercada a la bobina y perdía su patrón al alejarla o al detener el paso de corriente. 1. Introducción 2. Desarrollo Experimental 2.1. Montado del sistema experi- mental Como se muestra en la parte superior de la figura 1, la bobina se conectó a la fuente de poder de 25 kV sin importar la polaridad. La estructura que sostuvo a la limadura de hierro consistió en una hoja de papel blanco arrancada de un cuaderno tamaño profesio- nal y tres lápices sostenidos por plastilina. Los lápices atravesaban el papel de tal forma que lo dejaban suspendido a unos 10 cm de la mesa de trabajo, tal como se muestra en la figura 1. La bobina se colocó por debajo de la hoja de papel. Figura 1: Montaje del equipo experimental 1

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Campo Magntico Producido por una BobinaEnrique Gmez CruzFacultad de Ciencias, Universidad Nacional Autnoma de MxicoCircuito Exterior, Ciudad Universitaria, Mxico D.F., 04510Mxico13 de agosto de 2015ResumenSe estudi de forma cualitativa el efecto sobre limadura de hierro que tena el campomagntico producido por una bobina al pasarle corriente elctrica. Se observaron losefectos producidos al acercar y mover la limadura de hierro alrededor de una vecindadde la bobina. La limadura de hierro se ordenaba en cierto patrn al ser acercada a labobina y perda su patrn al alejarla o al detener el paso de corriente.1. Introduccin2. Desarrollo Experimental2.1. Montadodel sistemaexperi-mentalComo se muestra en la parte superior dela gura 1, la bobina se conect a la fuentede poder de 25 kVsin importar la polaridad.La estructura que sostuvo a la limadura dehierro consisti en una hoja de papel blancoarrancada de un cuaderno tamao profesio-nal y tres lpices sostenidos por plastilina.Los lpices atravesaban el papel de tal formaque lo dejaban suspendido a unos 10 cm dela mesa de trabajo, tal como se muestra enla gura 1. La bobina se coloc por debajode la hoja de papel.Figura 1: Montaje del equipo experimental12.2. ProcedimientoAntes de montar la estructura de lpicesy plastilina se encendi la fuente de podery aliment la bobina con una corriente elc-trica. Se esparci limadura de hierro sobreel papel y sosteniendo la hoja con las dosmanos se movi en las cercanas de la bobina.Montado ya el sistema experimental en-tonces se procedi a encender la fuente depoder. Se jug con las perillas Coarse y Amp,las cuales se muestran en la gura 1, en laparte superior, hasta que algn fenmenofueraobservado. Si nosedetectabanadaentonces se jugaba con la altura de la ho-ja de papel. Si nada se detectaba entoncesse proceda a cambiar de bobina. Ningunamedicin fue hecha, se limit a observar y aevaluar el fenmeno de forma cualitativa.3. Resultados y Discusin3 bobinas distintas fueron utilizadas, unabobina larga, digamos que 2 veces ms largaqueel resto, yotrasdosbobinasquesediferenciaban en grosor del cobre. Para labobina larga no se detect ningn fenmenomagntico sobre las limaduras de hierro. Enlas 2 bobinas cortas la limadura de hierrose alineaban de distinta manera cuando semova la hoja de papel en las cercanas dela bobina.En el montaje de la estructura de lpi-ces y plastilina no se obtuvo un resultadosatisfactorio inmediatamente. Al principio secoloc demasiada limadura de hierro sobrela hoja de papel y eso impeda que se forma-ran patrones claros en la limadura de hierro.Finalmente colocamos de manera bien dis-tribuida la limadura de hierro sobre toda lahoja de papel y fue cuando se logr ver unpatrn bien denido, tal y como se muestraen la gura 2.Figura 2: Patrn de ordenamiento formadoen la limadura de hierro cerca de una bobinacilindrica con una corriente elctrica.El patrn en las limaduras de hierro seve es perpendicular a la forma en que estenrollada la bobina. Justamente en la partesobre la bobina las limaduras se acomodande tal forma que si imaginamos que son unaalambre entonces entraran por el oricio dela bobina, oricio que se muestra sombreadoen la parte superior de la gura 1Simulando las lneas de campo magnticoen una bobina cilindrica con Mathematica sepudo ver la semejanza entre nuestro resulta-do experimental y la teora. Esta simulacinse muestra en la gura 3Figura 3: Simulacin hecha en Mathemati-ca del campo magntico producido por unacorriente en una bobina cilindrica.24. ConclusionesUna corriente elctrica produce uncampo magntico perpendicular a sucampo elctrico.La longitud de la bobina y el grosordel cobre afectan a la intensidad delcampo magntico.Referencias[Figueredo and Wolf, 2009] Figueredo, A. J.and Wolf, P. S. A. (2009). Assortati-ve pairing and life history strategy - across-cultural study. HumanNature,20:317330.3