Información teórica
Una “jaula de Faraday” es un recinto cerrado formado por cubiertas metálicas o por un enrejado de mallas apretadas que impide en el interior la influencia de los campos eléctricos exteriores. Al ser las ondas de radio ondas electromagnéticas no se pueden percibir en el interior de la “jaula”.
Al envolver el teléfono celular con el papel aluminio, creamos una jaula de Faraday. Fase experimental
El celular envuelto en papel de aluminio. Es muy fácil de suprimir la señal de un teléfono celular, se consigue unos cuantos centímetros cuadrados de papel aluminio, puede ser de cocina o para envolver chocolates. Necesitas dos teléfonos celulares; toma uno de los celulares, sin importar lo moderno que sea, y envuélvelo con el papel metálico. Con el otro teléfono, marca al número del celular envuelto; observaras que la señal no alcanza al aparato, escucharas qué el teléfono no está encendido, o qué esta fuera del área de servicio, o algo similar. Ahora, comprueba que el celular funciona, todavía. Desenvuélvelo del papel metálico, vuelve a marcar el número. En este momento, la señal es captada por el teléfono. El aparato aún sirve, cómo antes.
En los bancos, por razones de seguridad, está prohibido realizar llamadas con teléfonos celulares. Si la sucursal bancaria contara con capas delgadas metálicas en su estructura, lo cual no es difícil de implementar; los celulares no se activarían, y así se podría prevenir muchos asaltos a los clientes. ¡Qué fácil es aplicar una tecnología!, cuando conocemos las bases físicas.
ConclusiónEl papel de aluminio que envuelve al aparto de radio forma una jaula de Faraday que impide que capte los campos electromagnéticos que transportan la señal.
Experiencia 2.- La brújula expuesta a imanes
Información teórica
La brújula o compás magnético es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.El imán consta de dos polos: Polo Norte y Polo Sur, sabemos por electrostática que cargas opuestas se atraen. Es decir el polo norte del imán apuntara al polo sur de la tierra, y el polo sur del imán apuntara al polo norte de la tierra.
Fase experimental
Cuando se acerca un imán potente a la brújula podemos observar que el polo norte de la aguja de la brújula es atraído por el polo sur del imán. Si se cambia la orientación del imán respecto a la brújula se puede observar que ahora el polo norte del imán repele al polo norte de la aguja y atrae a su polo sur. Esto se debe a que la atracción del imán es más fuerte que la que ejerce la Tierra sobre la brújula.
Es probable que si la brújula haya sido expuesta a un imán permanente. Al colocar una brújula cerca de un imán permanente, afectará definitivamente la precisión de la brújula. Si su brújula ha pasado a 180 grados, se puede imantar de nuevo el imán.
Conclusión
1.- La atracción de los cuerpos es un fenómeno de cargas2.- En algunas atracciones las cargas son estáticas
3.- En el magnetismo la atracción es por cargas en movimiento
4.- El magnetismo se puede inducir e impedir
5.- Los fenómenos magnéticos tienen una gran aplicación en la vida cotidiana
Experiencia 3.- Líneas de fuerza magnética en un cable conductor (experimento de Oested)
Información teórica
Un conductor es un hilo de alambre por donde circula una corriente eléctrica.
Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas que están en movimiento.
Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.
Hans Oersted descubrió que alrededor de una corriente rectilínea se crea un campo magnético que se incrementa si aumenta la intensidad de la corriente electrica y disminuye si sumenta la distancia hacia el conductor.
El descubrimiento de Oersted produjo un gran interés, y originó un gran e intenso desarrollo científico y los consecuentes grandes resultados técnicos. Tiempo después Ampere llegó a las leyes matemáticas del electromagnetismo, y en 1830, Faraday, siguiendo de cerca el desarrollo científico originado por el descubrimiento de Oersted, descubrió la inducción electromagnética.
Oersted, al demostrar que el magnetismo y la electricidad estaban relacionados, permitió dar un paso adelante en el pensamiento de la unidad de la naturaleza y de sus fuerzas.
Fase experimental
El campo magnético creado por un hilo conductor rectilíneo lo podemos apreciar colocando a su alrededor un número de agujas imantadas que nos indiquen en cada punto la dirección del campo magnético. Se observa que a una distancia del conductor pequeña respecto a su longitud, hay un patrón de líneas de campo consistente en circunferencias centradas en el conductor, contenidas en planos perpendiculares al mismo. Al invertir el sentido de la corriente, las agujas dan media vuelta, mostrando que el sentido del campo magnético también se invierte.
Conclusiones
-La corriente eléctrica de un cable conductor es un flujo de electrones que circula por él, y cuyo movimiento forma un campo magnético.
-Puede considerarse que el campo magnético en torno a un conductor rectilíneo por el que fluye una corriente se extiende desde el conductor igual que las ondas
-Las líneas de fuerza del campo magnético tienen sentido “antihorario” cuando se observa el conductor en el mismo sentido en que se desplazan los electrones. El campo en torno al conductor es estacionario mientras la corriente fluye por él de forma uniforme.
-Cuando un conductor se mueve atravesando las líneas de fuerza de un campo magnético, este campo actúa sobre los electrones libres del conductor
