INTRODUCCIÓN Un electroimán es electroimán es un dispositivo que funciona con corriente eléctrica y que genera un campo magnético. Trabaja de acuerdo al principio de que la corriente eléctrica no solo permite que los electrones uyan en un circuito, sino que también es capaz de generar un campo magnético. En este dispositivo ay un alambre o un cable enrollado, lo que ace que el campo magnético sea más potente. !os objetos de ierro o metal que están enrollados por este cable son consecuentemente imantados. !a comb combina inaci" ci"n n de energ energ#a #a eléctr eléctrica ica,, el cabl cable e en espira espirall y un materi material al conductor, forman el dispositivo dispositivo que conocemos como electroimán. electroimán . El electroimán es un imán arti$cial que funciona en la medida en que pase ase cor corrien riente te eléc eléctr tric ica a por por su bobi bobina na,, para para gene generrar un camp campo o magnético. Está compuesto por un centro de ierro y un alambre de cobre esmaltado que lo enrolla% al pasar corriente por el alambre, el n&cleo se magnetiza. El electroimán act&a de forma similar a un imán permanente, con la ventaja de que en el primero se puede controlar la intensidad. 'uele ser utilizado en diversos artefactos como las redes telef"nicas, el telégrafo, los timbres eléctricos, etc. Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce produce mediante mediante el ujo de corrien corriente te eléctric eléctrica, a, desapar desaparecie eciendo ndo en cuando la energ#a de corriente se agote.
!a principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético se puede cambiar de forma rápida mediante el control de la cantidad de corriente eléctrica en el devanado. 'in embargo, a diferencia de un imán permanente que no necesita de alimentaci"n, un electroimán requiere un suministro continuo de corriente para mantener los campos. !os
electroimanes
generadores,
son
cerraduras
ampliamente magnéticas,
utilizados altavoces
en y
la
motores
y
separaci"n
magnética de materiales, entre muco otros. (ara entender mejor el concepto de electromagnetismo y c"mo funciona todo su mecanismo, )vamos a crear nuestro propio electroimán. En la actualidad, los electroimanes se utilizan en multitud de situaciones, ya que tienen una ventaja muy importante sobre los imanes naturales, y es que se pueden activar y desactivar cunado se desee y que además se puede variar el campo magnético emitido por el electroimán fácil y rápidamente, y por lo tanto, su fuerza de atracci"n. (ara ello, &nicamente es necesario variar la cantidad de energ#a eléctrica que lo atraviesa. *s#, se pueden fabricar frenos electromagnéticos +utilizado en algunos tranv#as, embragues electromagnéticos de autom"viles, motores eléctricos y un sinf#n de artilugios. !a &nica desventaja de un electroimán frente a un imán, es el consumo de energ#a necesario para -crear la fuerza de atracci"n que lo caracteriza.
Objetivos: /emostrar c"mo la energ#a eléctrica se puede transformar en energ#a magnética. 0enerar un campo electromagnético. 1onocer que ay una fuerza magnética asociada a toda corriente eléctrica que pasa por un alambre. 1onstruir un electroimán a partir de materiales sencillos. 1onocer el efecto de inducci"n magnética que se produce por •
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medio de la corriente eléctrica. 2eri$car como ocurren los fen"menos magnéticos. 1onocer que ay una fuerza magnética asociada a toda corriente eléctrica que pasa por un alambre. /ar a conocer las propiedades del magnetismo *l enrollar el cable y acer pasar la corriente, no estamos aciendo sino simular lo que la naturaleza ace con la magnetita,
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aunque de manera temporal. !os campos magnéticos formados por todas las moléculas se suman dando lugar a una fuerza de atracci"n con otros imanes y
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objetos metálicos. 2eri$car la e3istencia de la fuerza magnética.
Invención del Electroimán /esde épocas antiguas los fen"menos magnéticos y eléctricos eran conocidos, pero solo asta los siglos 4255 y 42555, importantes cient#$cos como 6illiam 0ilbert, 7enjamin 8ran9lin, *lessandro 2olta entre otros, investigaron estos fen"menos llegando a coerentes conclusiones con sus e3perimentos. * principios del siglo 454 el cient#$co :ans 1ristian ;rsted encuentra evidencias de la relaci"n e3istente entre los dos fen"menos% de a#
ell en ?@A? uni$ca los trabajos de cient#$cos como 6illiam 'turgeon, 0eorg 'imon ;m y
la
naturaleza
ondulatoria
de
la
luz
como
una
onda
electromagnética. Electroimán: !a invenci"n del electroimán se remonta al aCo ?D, cuando el electricista británico 6illiam 'turgeon envolvi" un trozo de ierro en forma de erradura con una bobina. 'turgeon demostr" la fuerza del electroimán al dejar correr electricidad por el sistema y levantar un paquete que pesaba un total de nueve libras. En nuestros tiempos, el electroimán es usado para separar latas, clavos y otros materiales metálicos de los vertederos, para acer timbres, cortacircuitos
y
también
acen
parte
de
frenos
y
embragues
electromagnéticos. El electroimán se produce ya que al pasar la corriente eléctrica, se crea un fuerte campo magnético en la bobina +paralelo a su propio eje, esto alinea las part#culas del ierro en direcci"n al campo y aumenta considerablemente la fuerza del campo magnético que generar#a por s# solo el metal.
Materiales: •
1lavo
•
*lambre
•
(ila o bater#a
de
cobre aislado o esmaltado.
Procedimiento:
1oge el clavo o la barrita de ierro y enrolla en ella el ilo de cobre, de forma que las vueltas queden lo más apretadas posible. :an de estar juntas, sin montar unas sobre otras. /eja los e3tremos del clavo libres, y unos F cm de ilo libre antes de comenzar a enrollar. Una vez cubierto el clavo F cm apro3imadamente, sujeta con cinta adesiva, enrolla de nuevo el ilo y vuelve a cubrir con la cinta adesiva. Gepite la operaci"n anterior y corta el ilo, dejando libres unos F cm. 1onecta a continuaci"n los dos cables a la pila, y une los e3tremos libres a los dos ilos sobrantes. *ora prueba a utilizar el clavo para levantar clips o tornillos,
CONCLUSIONES •
El electroimán solo funciona mientras por su bobina esté corriendo
•
electricidad. 'e demuestra que una corriente eléctrica es capaz de crear un campo magnético, si la corriente circula por un conductor recto las l#neas de fuerza que forma son circunferencias concéntricas al conductor, cuyos planos son perpendiculares al. El campo magnético producido de esta manera no tiene polaridad, es decir que no ay una regi"n donde pueda considerarse que salen las l#neas de fuerza +polo norte y otra regi"n de donde las l#neas
•
entran +polo sur. El electroimán no funciona con la misma calidad si su centro no es
•
de ierro dulce. !o que sucede con el
electroimán es que sus propiedades
magnéticas se activan por la energ#a eléctrica que la bater#a le está proporcionando •
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*l pasar la corriente eléctrica de la pila por un material conductor, como es en este caso el cable de cobre, se genera un campo magnético alrededor de él. !o que pasa es que éste es muy débil y no es capaz de imantar materiales como son arandelas o clavos. !a &nica desventaja de un electroimán frente a un imán, es el consumo de energ#a necesario para -crear la fuerza de atracci"n que lo caracteriza.
