¿Existe un buen experimento para demostrar la Ley de Gauss para el Magnetismo?

Estoy tratando de idear un experimento simple que pueda demostrar las propiedades de la ley del magnetismo de Gauss. Soy consciente de que es una representación matemática del hecho de que los monopolos magnéticos no existen (al menos hasta donde sabemos), pero ¿hay algún experimento simple que pueda configurar que un estudiante de secundaria pueda entender ( sin ninguna física de nivel superior)?

Respuestas (3)

Si entendí tu pregunta correctamente, entonces quieres un experimento simple para demostrar que los monopolos magnéticos no pueden existir. La forma más sencilla de explicar esto a un estudiante de secundaria sería romper un pequeño trozo de imán y luego hacer que el estudiante se dé cuenta de que los polos del imán no se han 'partido'; en cambio, ambas piezas contienen dos polos.

No puedo pensar en nada más simple que esto y yo mismo he usado este experimento para explicar el concepto de monopolos magnéticos. Tal vez algunas de las personas más informadas aquí puedan ayudarlo.

Sí, eso es lo mejor que se me ocurre también. Por supuesto, en realidad no muestra que los monopolos magnéticos no puedan existir, solo que no existen . Pero eso es apropiado porque, en teoría, los monopolos magnéticos podrían ser reales. En un nivel de secundaria, la mayoría de los estudiantes probablemente no pensarían tan lejos de todos modos.
Sí, veo tu punto. De hecho, no me gustaría explicarles a los estudiantes, un grupo de estudiantes de secundaria, por qué hay personas que están buscando monopolos magnéticos en primer lugar y están usando aceleradores de partículas gigantes para hacerlo.
Parece que esto es probablemente lo mejor que puedo hacer. ¿Sería posible demostrar algo de esto con un circuito de CA tal vez? Esa es la única otra cosa en la que puedo pensar.
No puedo pensar en una forma en que los circuitos de CA sean particularmente relevantes.

Un método que también se aplica a los circuitos de CA es mover un imán a través de un bucle conectado a un voltímetro y sumar todas las mediciones a lo largo del tiempo. (Deberían sumar cero, aunque los errores de medición pueden obstaculizar un 0 preciso).

Tengo un ejercicio de laboratorio que usa una sonda de efecto Hall (Vernier MG-BTA, $58) conectada a una computadora. Puse un imán, sostenido rígidamente en alguna posición asimétrica, dentro de una caja de cartón cúbica con caras de 17 cm de lado. Tenemos un trozo de papel cuadrado de 17 cm con tiras de 1 cm marcadas. Para medir el flujo magnético a través de cada lado, orientamos la caja con ese lado hacia arriba, colocamos el papel encima y luego recopilamos datos mientras movemos la sonda de un lado a otro a través de las tiras en un ritmo fijo establecido por un reloj, un segundo. por tira.

El software se puede usar para promediar los datos tomados durante el período de 17 segundos, y este promedio es una medida del flujo a través de esa cara del cubo. Girar la caja permite medir los seis flujos y luego los agregamos. Para deshacernos del efecto del campo ambiental, hacemos una medición en la misma ubicación en el espacio, sin la caja presente. (El campo ambiental varía bastante dentro de mi sala de laboratorio, debido a los materiales magnéticos en los muebles y las paredes). Restamos este valor de fondo de cada una de las seis mediciones de flujo.

Este es un nuevo laboratorio que estoy comenzando a probar ahora, pero parece funcionar bien. Obtengo flujos que se cancelan a más del 1% en comparación con el flujo más grande a través de cualquier lado.

Sería bueno poder hacer esto con un imán externo, pero parece físicamente incómodo y no he encontrado un método para hacerlo. También sería bueno hacer una versión eléctrica de esto.