Construcción de un electroimán

Objetivo:
Construir y entender el funcionamiento de un electroimán.
Marco teórico:
Electroimán: el un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica.
Es un dispositivo que consiste en un solenoide (una bobina cilíndrica de alambre arrollado en forma de espiral), en cuyo interior se coloca un núcleo de hierro. Si una corriente eléctrica recorre la bobina, se crea un fuerte campo magnético en su interior, paralelo a su eje. Al colocar el núcleo de hierro en este campo los dominios magnéticos que forman las partículas de hierro, se alinean en la dirección del campo, aumentando de forma notable la fuerza del campo magnético generado por el solenoide. La imantación del núcleo alcanza la saturación cuando todos los dominios están alineados, por lo que el aumento de la corriente tiene poco efecto sobre el campo magnético. Si se interrumpe la corriente, los dominios se redistribuyen y sólo se mantiene un débil magnetismo residual.
Aplicación de los electroimanes:
Los electroimanes se utilizan mucho en tecnología; son los componentes fundamentales de cortacircuitos y relés y se aplican a frenos y embragues electromagnéticos. En los ciclotrones se utilizan enormes electroimanes con núcleos de varios metros de diámetro ; también se utilizan potentes electroimanes para levantar hierro y chatarra.
Materiales:

• Un tornillo u otro elemento de hierro
• Alambre de cobre
• Batería

Procedimiento:

1. Enrollamos el alambre de cobre sobre el tornillo, asegurándonos que las vueltas queden bien juntas, y dejar a cada extremo un poco de alambre sin enrollar y ambas puntas del tornillo libres.
2. Se pelan ambas puntas del alambre con ayuda de un bisturí o tijeras.
3. Conectar la pila a ambos extremos del cable y probarlo.

Explicación:
La explicación de este fenómeno del electroimán es que el cable enrollado sobre el clavo es un solenoide. Cuando una fuente eléctrica, genera una corriente eléctrica y esta lo atraviesa, el solenoide genera un campo magnético y actúa como un imán. El “núcleo” de hierro en su interior aumenta el poder del electroimán al concentrar las líneas de fuerza. Cuando se desconecta, el campo desaparece (aunque el clavo, dependiendo de su composición exacta, puede quedar ligeramente imantado tras la alineación de os dominios magnéticos).
Margen de error:
Al no enrollar suficiente alambre alrededor del núcleo de hierro, el electroimán que se genera es muy débil al igual que cuando no se pelan las puntas del alambre, aumentando así el contacto con la pila o batería.
Cuando un imán se encuentra con el doble de vueltas de alambre, el voltaje es el doble aumentando el campo magnético

Transmisión de energía

La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.
Para ello, los niveles de energía eléctrica producidos deben ser transformados, elevándose su nivel de tensión. Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensión se reduce la corriente que circulará, reduciéndose las pérdidas por Efecto Joule. Con este fin se remplazan subestaciones elevadoras en las cuales dicha transformación se efectúa empleando transformadores, o bien autotransformadores. De esta manera, una red de transmisión emplea usualmente voltajes del orden de 220 kV y superiores, denominados alta tensión, de 400 o de 500 kV.
Parte de la red de transporte de energía eléctrica son las líneas de transporte.
Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta tensión. Generalmente se dice que los conductores "tienen vida propia" debido a que están sujetos a tracciones causadas por la combinación de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc.
Existen una gran variedad de torres de transmisión como son conocidas, entre ellas las más importantes y más usadas son las torres de amarre, la cual debe ser mucho más fuertes para soportar las grandes tracciones generadas por los elementos antes mencionados, usadas generalmente cuando es necesario dar un giro con un ángulo determinado para cruzar carreteras, evitar obstáculos, así como también cuando es necesario elevar la línea para subir un cerro o pasar por debajo/encima de una línea existente.
Existen también las llamadas torres de suspensión, las cuales no deben soportar peso alguno más que el del propio conductor. Este tipo de torres son usadas para llevar al conductor de un sitio a otro, tomando en cuenta que sea una línea recta, que no se encuentren cruces de líneas u obstáculos.
La capacidad de la línea de transmisión afecta al tamaño de estas estructuras principales. Por ejemplo, la estructura de la torre varía directamente según el voltaje requerido y la capacidad de la línea. Las torres pueden ser postes simples de madera para las líneas de transmisión pequeñas hasta 46 kilovoltios (kV). Se emplean estructuras de postes de madera en forma de H, para las líneas de 69 a 231 kV. Se utilizan estructuras de acero independientes, de circuito simple, para las líneas de 161 kV o más. Es posible tener líneas de transmisión de hasta 1.000 kV.
Al estar estas formadas por estructuras hechas de perfiles de acero, como medio de sustentación del conductor se emplean aisladores de disco o aisladores poliméricos y herrajes para soportarlos.

Cuarto periodo!!

Nivelación 3p Electricidad y magnetismo.

La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.
Las cargas eléctricas producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras cargas. La electricidad se manifiesta en varios fenómenos:

• Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
• Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente; se mide en amperios.
• Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
• Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se mide en voltios.
• Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

El magnetismo se da particularmente en los cables de electromatización. Líneas de fuerza magnéticas de un imán de barra, producidas por limaduras de hierro sobre papel.

El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los 2 componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.

Nivelación 3p ( circuitos eléctrico - resistencia en serie y en paralelo)

este video te ayudará a entender un poco más el tema, y como calcular las resistencias ya sean en serie o en paralelo.

Nivelación 3p ( Taller electricidad y magnetismo)

1) En comparación con la resistencia de dos resistencias conectadas en serie, los mismos dos resistencias conectadas en paralelo tienen:

R// a. menos resistencias

2) A medida que más lámparas se colocan en un circuito en paralelo, la corriente general en la fuente de alimentación:

R// c. disminuye

3)A medida que más lámparas se colocan en un circuito en serie, la corriente general en la fuente de alimentación:

R// b. aumenta

4)Una resistencia 4-ohmios está conectado en paralelo con una resistencia de 6 ohmios. Esta combinación produce una resistencia equivalente de

R// b. 2.4 ohms

5)Cuando dos resistencias de 1 ohm-están conectados en serie, su resistencia combinada es:

R// c. 2 ohms, y cuando paralelamente, 1/2 ohmios.

Tres focos A, B y C, Tienen las siguientes ESPECIFICACIONES ELÉCTRICAS:

6)
Foco A - 97 W, 2.7 A
Foco B - 80 V, 205 W
Foco C - 120 V, 0,1
A los tres focos se conectan en un circuito, alimentado a través de una línea de 150 V, como se muestra. Considerar que las resistencias de los FILAMENTOS en los focos hijo constantes e Independientes de las condiciones de operación. En la figura 26.1, la resistencia equivalente del circuito corresponde a:

R// c. 44 omegas


7)Dibuje un circuito con una batería conectada a cuatro resistencias, R1, R2, R3, y R4, de la siguiente manera. Resistencia R1 y R2 están conectados en paralelo entre sí, las resistencias R3 y R4 están conectados en paralelo entre sí, y ambos conjuntos paralelos de resistencias están conectadas en serie entre sí a través de la batería.

SELECCIÓN MÚLTIPLE Elija la alternativa que mejor complete el enunciado o responda a la pregunta.

8) bombillas idénticas se pueden unir a las baterías ideales idénticos en tres formas diferentes (A, B, o C),

como se muestra en la figura. La clasificación (de menor a mayor) de la potencia total producida por la batería es

R// a. c,a,b

9)Baterías ideales idénticas están conectados en diferentes disposiciones a la misma bombilla, como se muestra en la figura. Por qué arreglo brillará la bombilla más brillante?

R// c. c

RESPUESTA CORTA. Escriba la palabra o frase que mejor complete cada enunciado o responda a la pregunta.

10) ¿Cuál es la resistencia equivalente entre los puntos A y B de la red que se muestra en la figura?

R//16 omnios

SELECCIÓN MÚLTIPLE Elija la alternativa que mejor complete el enunciado o responda a la pregunta.

11) Una combinación de un 2,0-̛ resistencia en serie con 4,0-̛ resistencia está conectada en paralelo con una resistencia de 3,0-̛. ¿Cuál es la resistencia equivalente de este sistema?

R// d. 2.0 omegas

12)¿Cuál es la resistencia equivalente en el circuito mostrado en la figura?

R// d. 50 omegas

13)¿La fuente de todo magnetismo es?:

R// b. mover la carga eléctrica.

14)¿Las brújulas magnéticas aparentemente fueron utilizadas por primera vez por?:

R// d. Griegos.

15)¿Los dominios magnéticos se producen normalmente en?:

R// b. hierro.

16)¡La intensidad de los rayos cósmicos que bombardean la superficie de la Tierra es más grande en los?:

c. Polos.

17)¿Que polo de la aguja de la brújula apunta al polo sur de un imán?

R// a. polo norte

18) ¿Cuál es la explicación del magnetismo de la Tierra?

R// d. Es causada por el material con carga eléctrica que circula dentro del núcleo líquido caliente de la Tierra.

19) La figura de abajo muestra 3 barras magnéticas de igual tamaño y de igual longitud.¿En cual de los puntos marcados de A a E, es el campo magnético que se aproxima a 0? (puntos B y C están en igual distancia de los imanes)

b. b

RESPUESTA CORTA. Escriba la palabra o frase que mejor complete cada enunciado o responda a la pregunta.

20) ¿La unidad de intensidad del campo magnético se conoce como la?

R// tesla

Nivelación 3p (lineas de campo magnético)

                       Magnetismo:

 

1.- Magnetismo

Existe en la naturaleza un mineral llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo.
Los imanes: Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado. En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural. La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.
Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.    Imantar un material es ordenar sus imanes atómicos. En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado.
El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos. Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro. La atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos.
Campo magnético:Se denomina campo magnético a la región del espacio en la que se manifiesta la acción de un imán. Un campo magnético se representa mediante líneas de campo.
Un imán atrae pequeños trozos de limadura de hierro, níquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos). La imantación se transmite a distancia y por contacto directo. La región del espacio que rodea a un imán y en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético. Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Las líneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo. Fuera del imán, el campo esta dirigido del polo norte al polo sur. La intensidad del campo es mayor donde están mas juntas las líneas (la intensidad es máxima en los polos). El magnetismo esta muy relacionado con la electricidad. Una carga eléctrica esta rodeada de un campo eléctrico, y si se esta moviendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las “distorsiones” que sufre el campo eléctrico al moverse la partícula. El campo eléctrico es una consecuencia relativista del campo magnético. El movimiento de la carga produce un campo magnético. En un imán de barra común, que al parecer esta inmóvil, esta compuesto de átomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su orbita. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotación son imanes diminutos. UNA CARGA EN MOVIMIENTO PRODUCE UN CAMPO MAGNÉTICO La brújula: La brújula señala al norte magnético de la tierra, que no coincide con el norte geográfico, ya que conoce había explicado antes los polos opuestos se atraen y los similares se repelen, en el norte geográfico de la tierra se encuentra el polo sur magnéticamente hablando por lo que su opuesto (el norte en este caso) apunta lo contrario en una brújula La tierra es un imán. Campo magnético terrestre.

Nivelacion 3p

 

Nivelación 3p ( Bimestral 2p corrección)

 1) Los electrones fluyen a traveés de un cable cuando hay:

                       a- una diferencia de potencial entre sus extremos

• Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

 2) Un amperio es una unidad eléctrica de :

                       c- la corriente 

• El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo: Su definición no depende de la cantidad de carga eléctrica, sino que a la inversa, el culombio es una unidad derivada definida como la cantidad de carga desplazada por una corriente de un amperio en un período de tiempo de un segundo.
  Como resultado, la corriente eléctrica es una medida de la velocidad a la que fluye la carga eléctrica. Un amperio representa el promedio de un culombio de carga eléctrica por segundo.
   

 3) La fuente de electrones en un circuito eléctrico normal es 

                       d- una pila seca, de celda húmeda, o la bateria.

• Los circuitos eléctricos son los trayectos cerrados  que recorren los eléctrones al desplazarse por efecto de la energía eléctrica para producir otras formas de energía o trabajo.
• Los circuitos eléctricos están formados  como mínimo por un generador, que proporciona la energía eléctrica para poner en movimiento loes eléctrones; unos conductores por los que se mueven estos electrones; y un receptor en el que se obtiene la energía o el trabajo útil.
• Los elementos de maniobra y control se emplean para interrumpir o dirigir el paso de la corriente de electrones.

 4) Cuando un aparato ''consumo'' la electricidad, que realmente estan diciendo que 

                       b- la energía cinética de electrones se transforma en calor

• porque los electrones ganan energia cinetica durante las trayectorias libres entre choques , y ceden a alas particulas fijas ,en cada choque,es decir de la misma cantidad de energia que habian ganado. ademas la energia adquirida por las particulas fijas (que son fijas solo en el sentido de que su posicion media no cambia) y asi aumenta la amplitud de su vibracion o sea se convierte en calor generalmente es por la petencia electrica

 5) la corriente a través de una resistencia de 10Ω conectado a una fuente de alimentación de 120 V es ( V= IR)

                       d- 12 A

 6) Una resistencia de 10Ω tiene 5 A de corriente en el voltaje en la resistencia (V=IR)

                       B- 50v 

  7) un voltio es una unidad eléctrica de

                       d- voltaje

 8) la resistencia del circuito es equivalente a 

                       a-  27Ω

 9) la resistencia del circuito es equivalente a

                       b- 3/2Ω