Quiero idear un procedimiento simple que los estudiantes puedan seguir para descubrir que una corriente en un cable produce un campo magnético cerca de ese cable.
Por supuesto, estoy restringido a materiales muy simples, pero tengo un fuerte imán de neodimio con el que los estudiantes magnetizan agujas, que luego usamos para descubrir y mapear el campo magnético.
Tengo cuatro Pilas AA conectadas en serie, que producen (una batería es un poco débil). Usaré alambre de cobre de 1 mm de grosor, así como papel de aluminio y cinta adhesiva para asegurar las conexiones. Asumo resistencia (Wikipedia dice resistencia interna para una batería AA típica, en comparación con la cual los cables deberían ser insignificantes, por lo que prefiero sobrestimar la resistencia)
De acuerdo con mis cálculos, a una distancia de 3 cm del cable (aproximadamente del tamaño de la aguja), esto debería compensarme. del campo magnético, que debería ser algo detectable por la aguja, teniendo en cuenta que recoge visiblemente el campo magnético de la Tierra que es de nuevo según Wikipedia.
Sin embargo, a la aguja no parece importarle un ápice la corriente en el cable.
¿Me equivoqué en mis cálculos o cometí un error en mi configuración?
¿Por qué no utilizar una brújula de trazado en lugar de una aguja magnetizada casera? Las brújulas de trazado están disponibles en proveedores educativos. Solían ser muy baratos. Son fáciles de usar.
Con una corriente de 2 A a través de un cable largo, debe obtener un campo de aproximadamente 40 T a 1 cm del alambre. Este es del mismo orden que el campo magnético de la Tierra, por lo que la brújula debería responder con claridad.
Es posible que desee ir con baterías D. Una computadora vieja o un amplificador estéreo que alguien está desechando puede tener una buena fuente de alimentación de CC de múltiples amplificadores. Algunas de las pequeñas cajas negras (a menudo disponibles en las ventas de garaje) pueden estar clasificadas para 2 amperios de CC. Harbor Freight lleva un multímetro digital de bajo costo. Solía tender un cable desde el techo hasta el suelo junto a una mesa. Las tablas a cada lado que se extendían desde la mesa permitían el uso de un pequeño compás o rellenos de hierro en una hoja de papel. Conecte su amperímetro en serie con el cable largo.
Como una alternativa simple pero atractiva, podría intentar que fabriquen sus propios motores homopolares con cable y una batería. Como punto de partida, Wikihow tiene algunas instrucciones sobre la configuración básica.
Es posible que desee considerar el uso de un imán suspendido unido a un espejo. Un láser que se refleja en el espejo detectará el campo magnético producido por una batería AAA a 12 pies de distancia. Aquí hay un enlace a mi video donde realicé este experimento. La parte relacionada con su pregunta comienza en el minuto 9:33 del video. Aquí lo tienes.
Ricardo Orlando
Ricardo Orlando
felipe madera
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felipe madera