Campos magnéticos

Physics II

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Overview

Fuente: Yong P. Chen, PhD, Departamento de física & Astronomía, Facultad de Ciencias, Universidad de Purdue, West Lafayette, IN

Campos magnéticos pueden ser generados por cargos, como una corriente eléctrica en movimiento. El campo magnético generado por una corriente se puede calcular de la ecuación de Maxwell. Además, objetos magnéticos tales como bar imanes también pueden generar campos magnéticos debido a la dinámica microscópica de las cargas dentro del material. Campos magnéticos ejercerá fuerza magnética sobre otras cargas móviles u objetos magnéticos, con la fuerza proporcional al campo magnético. Los campos magnéticos son fundamentales al electromagnetismo y subyacen en muchas aplicaciones prácticas que van desde brújulas para la proyección de imagen de resonancia magnética.

Este experimento demostrará los campos magnéticos producidos por una permanente barra imán, así como una corriente eléctrica, con la aguja de brújula pequeña imanes que se alinean con los campos magnéticos. Este experimento también demostrará la fuerza ejercida por los campos magnéticos producidos por una corriente en otro cable de corriente.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la física II. Campos magnéticos. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Campos magnéticos (comúnmente contemplados como"B") se puede producir mediante el movimiento de cargas (por ejemplo, una corriente eléctrica) o "imanes permanentes" (como el común barra imanes) de materiales magnéticos (como el hierro). Si uno sigue la dirección local del campo magnético a las trazas las líneas de campo vectoriales, estas líneas (cuya tangente refleja la dirección local del campo magnético y la densidad de las líneas refleja la fuerza del campo magnético local) se conocen como "líneas de campo magnético". Son líneas ficticias que ayudan a visualizar la distribución y la dirección de los campos magnéticos.

Por ejemplo, un alambre largo y recto con un eléctrico actual producirá un campo magnético en el espacio circundante: la magnitud del campo magnético es proporcional a la corriente e inversamente proporcional a la distancia r del alambre; y la dirección del campo magnético (representado por "líneas de campo magnético") a lo largo de la dirección tangente circular alrededor del alambre (determinada por la llamada "derecha regla", con el pulgar apuntando a lo largo de la corriente y los dedos que se encrespa alrededor de la dirección del campo magnético), representada en la Figura 1a. Un solenoide (hecho de muchas vueltas de bucles de corriente o bobinas) producirá un campo magnético que es proporcional a la corriente en la bobina y sobre todo uniforme y a lo largo del eje dentro del solenoide (también determinado por la regla derecha, con los dedos que se encrespa alrededor de la corriente y el pulgar apuntando a lo largo del campo magnético), pero se extiende y se descompone fuera del solenoide (las líneas de campo magnético volverá al otro extremo del solenoide) , representado en la Figura 1b. El patrón de campo magnético producido por una barra de imán es similar a la de un solenoide, con las líneas de campo magnético saliendo del polo norte del imán y entrar en el polo sur del imán, como se muestra en la figura 1C.

Figure 1

Figura 1: Diagrama que muestra los patrones de campo magnético (visualizados por líneas del campo magnético) generados por una corriente rectilínea (una), un solenoide (b) y una barra de imán (c).

Un campo magnético (B) actuará sobre otros objetos magnéticos y cargas móviles. Un bar pequeño imán (por ejemplo, la aguja de una brújula) colocado en un campo magnético tienden a alinearse con el campo magnético local (lo que significa el eje sur-norte de la barra de imán está a lo largo de la dirección del campo magnético local, que es también como funciona la aguja de la brújula para detectar la dirección del campo magnético de la tierra). Un campo magnético ejercerá una fuerza de Lorentz sobre una carga en movimiento. La fuerza es proporcional a su velocidad (v), el campo magnético local (B) y la carga (q) y apunta en una dirección perpendicular al movimiento y el campo magnético. El vector de fuerza de Lorentz (F) es proporcional al producto vectorial entre v y B y está dada por:

Equation 1

Por lo tanto, cuando F es cero, la dirección del movimiento es paralela al campo magnético pero de lo contrario doblaría la trayectoria del movimiento de la carga. Debido a la fuerza de Lorentz, un campo magnético también ejerce una fuerza sobre un alambre que lleva actual (como la corriente no es paralela a la dirección del campo magnético).

Procedure

<>

1. visualizar las lineas de campo magnético

  1. Obtener un segmento de alambre recto conduce (por lo menos varios centímetros de largo) y una fuente de corriente DC.
  2. Obtener una placa con un agujero en el centro y varias pequeñas agujas de brújula en la placa, cada uno montado en un perno y giratorio libremente.
  3. Alimente el alambre conductor a través del orificio para que la sección recta es perpendicular a la placa. Conecte el cable conductor a la fuente de corriente DC, como se muestra en la Figura 2a. La conexión puede hacerse por los cables con abrazaderas.
  4. Encienda la fuente de corriente y +5 A de la corriente en el cable de la fuente. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.
  5. La corriente inversa a la A −5 y observar el comportamiento de la aguja de la brújula otra vez.
  6. Desconecte y retire el cable conductor y la fuente actual. Obtener y llevar un permanente barra imán con su eje largo paralelo a la Junta, la placa de enfoque desde el lado, con el extremo norte del imán más cerca a la placa, como se muestra en la figura 2b. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.
  7. Voltear la orientación de la barra de imán, con ahora su extremo sur más cercano a la placa. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.

Figure 2

Figura 2: diagrama que muestra las configuraciones experimentales mediante (a) a una corriente que fluye en un segmento recto de alambre que corre perpendicular a una placa y por el centro de la placa; o (b) una barra de imán había traído cerca de la placa y orientado perpendicularmente a la placa, para generar campos magnéticos, que se orientan las agujas de brújula en la placa a lo largo de la dirección de los campos magnéticos locales.

2. efecto del campo magnético

  1. Obtener dos largos y paralelos llevando a cabo los cables anclados en un marco, como se muestra en la figura 3a. Si es necesario, puede utilizar un cuadro de madera con dos barras paralelas (superior e inferior) y el anclaje o cinta los dos extremos de los cables a las dos barras.
  2. Utilizar cables y abrazaderas para conectar los dos cables en serie y a la fuente de energía, con el extremo superior de un alambre conectado al extremo inferior del alambre, como se muestra en la figura 3a.
  3. Encienda la fuente de energía para que la corriente fluirá en el mismo sentido (que fluye de arriba hacia abajo) en los dos cables. Observar los dos cables cuando la corriente está encendida.
  4. Apague y desconecte la fuente de alimentación, ahora vuelva a conectar los dos cables que están ahora conectados otra vez en serie a la fuente, pero con los extremos superiores de los dos cables en cortocircuito, como se muestra en la figura 3b.
  5. Ahora encienda la fuente de alimentación y observar que la corriente fluirá a través de los dos cables en direcciones opuestas. Observar los dos cables.

Figure 3

Figura 3: diagrama que muestra la configuración experimental de dos alambres paralelos con corriente fluyendo en el mismo (a) o (b) direcciones opuestas.

Los campos magnéticos son fundamentales al electromagnetismo y subyacen en muchas aplicaciones prácticas que van desde brújulas para la proyección de imagen de resonancia magnética.

Campos magnéticos o campos de B puede ser generados por cargos, como una corriente eléctrica, u objetos como barra imanes debido a la dinámica microscópica de las cargas dentro del material magnético en movimiento.

Este video muestra cómo visualizar los campos magnéticos producidos por un conductor de corriente y una permanente imán de barra. Por otra parte, este video también demostrará la fuerza ejercida por los campos magnéticos producidos por una corriente en otro cable de corriente.

Campos magnéticos pueden visualizarse mediante líneas de campo magnético. Estas son líneas ficticias que ayudan a entender la distribución y la dirección de los campos magnéticos.

La tangente de una línea de campo magnético refleja la dirección local del campo magnético y la densidad de los espejos de líneas la fuerza del campo magnético local, que en el caso de una barra imán disminuye a medida que nos alejamos de su superficie. Diferentes configuraciones de conductor actual producen distintas variaciones en las distribuciones de campo magnético.

Por ejemplo, un alambre largo y recto lleva una corriente eléctrica produce un campo magnético, cuya dirección, según lo representado por "líneas de campo magnético", es en la dirección tangente circular alrededor del alambre.

En el caso de una barra imán, las líneas de campo magnético deja el polo norte del imán y entrar en el polo sur del imán. Esto es similar al patrón de campo magnético producido por un solenoide, que es una bobina cilíndrica de alambre que lleva actual.

La dirección del campo magnético producido por una corriente puede determinarse por la regla de"derecha". La regla establece que si el dedo pulgar apunta en la dirección de la corriente, los dedos que se encrespa alrededor del conductor indican la dirección del campo magnético. Así, una barra de imán, cuando cerca del conductor, se alinea con el campo magnético local generado.

Ahora sabemos que los campos magnéticos, producidos por cualquier conductor o imán, interactuar con cerca de materiales magnéticos. Además, los campos magnéticos generados también interactuar con el movimiento de cargas eléctricas, como las que se encuentran en un segundo conductor que lleva corriente.

Cuando se introduce una carga en movimiento 'q' en un campo magnético 'B', el campo ejerce una fuerza 'F' en el cargo. Esto se llama la fuerza de Lorentz. La fuerza es proporcional al campo magnético 'B', la 'q' de carga y su velocidad 'v' y está determinada por el producto vectorial de la velocidad de la carga y el campo magnético, a veces la carga. La fuerza, por tanto, apunta en una dirección perpendicular tanto al movimiento de la carga y el campo magnético determinado por la "regla de dedo pulgar de mano derecha".

Habiendo examinado los fundamentos de los campos magnéticos, nos llevar a cabo un experimento simple para visualizar estas líneas de campo magnético y demostrar cómo la fuerza de Lorentz ejercida por un campo magnético generado afecta a un alambre de corriente paralela.

Se reúnen los materiales necesarios y los instrumentos, es decir, una fuente de corriente DC, un tablero de plástico montados con varias agujas de brújula y un alambre conductor recto pasando por su centro y una permanente imán de barra.

Observar el tablero de plástico con un orificio en su centro. Está montado con varias agujas de brújula alrededor del agujero del centro con pernos, que las agujas están libres girar.

También tenga en cuenta que el hilo conductor es alimentado a través del agujero del centro del tablero. Asegúrese de que el cable esté perpendicular a la Junta. Conecte el cable a la corriente DC utilizando cables con abrazaderas.

Encienda la fuente de corriente y la corriente de 5 amperios. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.

A continuación, apague la fuente de alimentación y cambiar los cables positivos y negativos. A continuación, encienda la fuente de alimentación para invertir la dirección de la corriente que fluye a través del cable y observar otra vez las agujas de brújula.

Ahora apague y desconecte la corriente y obtener un tablero plástico similar montado con agujas magnéticas, pero sin el alambre conductor alimentado a través de él. A continuación, identificar el polo norte de la barra de imán.

Con el eje largo de la barra de URL de imán a la Junta, traer el polo más cercano a la Junta del lado. Observar las agujas de brújula para cualquier cambio de orientación.

Ahora tapa la barra de imán de tal manera que el polo sur está más cerca de la Junta. Una vez más, observar las agujas de brújula para cualquier cambio de orientación.

Primero armar un marco con dos listones, uno de ellos es horizontal a lo largo de la parte superior del marco y el otro es vertical que conecta la base a la primera barra. A continuación, ancla o la sección media de los dos cables largo conduce a la estructura de la cinta. Cuelgan a uno de los extremos de ambos cables de la estructura tales que los dos cables son paralelos entre sí.

Ahora, conecte el extremo de los dos cables a los terminales y el interruptor. Conectar la instalación a una batería.

Asegúrese de que los cables estén conectados tal que la corriente fluye en la misma dirección en ambos cables. Luego, mueva el interruptor para conectar la batería a los cables conductores.

Observe los dos cables cuando la corriente pasa a través de ellos. A continuación, apague el interruptor para detener el flujo de corriente a través de los cables.

Invertir la dirección del interruptor para cambiar la dirección del flujo actual a través de los cables. Observar los dos cables cuando la corriente está encendida.

Ahora después de haber revisado los protocolos, nos permite revisar los resultados de los experimentos realizados.

En el experimento con las agujas de brújula, inicialmente, las agujas están orientadas al azar. En aplicación de la corriente, las agujas de brújula se alinean con el campo magnético local en un patrón circular.

En invertir la dirección de la corriente, se invierte el campo magnético local que a su vez invierte la orientación de las agujas de brújula.

Del mismo modo, cuando el polo norte de la barra de imán se trae cerca de las agujas de brújula, crea un campo magnético local, y las agujas de brújula se alinean a lo largo de estas líneas de campo magnético local.

Y cuando la barra de imán se voltea, la dirección del campo magnético también se invierte, que invierte la orientación de las agujas de brújula.

En el experimento con los dos cables, los cables son atraídos uno al otro cuando la corriente que fluye en ellos tiene la misma dirección. Esto es debido a la fuerza de Lorentz generada por el campo magnético.

Según la regla derecha, el izquierda alambre produce un campo magnético, que señala en la dirección perpendicular al flujo de corriente en el sitio del cable correcto. Ahora, utilizar la otra regla de la mano derecha y colocar los dedos a lo largo de la dirección de la corriente y los campos magnéticos. El pulgar extendido da entonces la dirección de la fuerza de Lorentz. En este caso, la fuerza es hacia el izquierda alambre y así atractivo.

Por otra parte, cuando el flujo de corriente en los dos cables está en direcciones opuestas entre sí, la mano derecha regla muestra que la dirección de Lorentz la fuerza en el sitio de alambre adecuado es lejos el cable izquierdo, haciendo que la fuerza repulsiva. Por lo tanto, los dos cables se empujan apartes.

Campos magnéticos se encuentran en todo el mundo que nos rodea y actualmente se utilizan en aplicaciones que van desde la navegación en el entorno clínico. Ahora veamos un par de aplicaciones comunes de los campos magnéticos.

Hace siglos, la dinastía Song de China inventó la primera brújula que fue utilizada para la navegación. Desde entonces hemos contado con la brújula, que trabaja en tándem con el campo magnético de la tierra, para la dirección.

El polo sur magnético de la tierra se encuentra cerca de su polo norte geográfico. Así, el polo norte magnético de la aguja de una brújula se alinea con el campo magnético de la tierra y apunta hacia el norte geográfico de la tierra.

Campos magnéticos también tienen multitud de aplicaciones en el campo de la medicina y diagnóstico médico. El uso más común de los campos magnéticos es la proyección de imagen de resonancia magnética o MRI. Escáneres de MRI utilizan campos magnéticos y gradientes del campo para generar imágenes del interior del cuerpo.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a los campos magnéticos. Ahora debe saber cómo visualizar campos magnéticos utilizando agujas de brújula y entender cómo la fuerza de Lorentz de un campo magnético producido por una corriente afecta a la otra corriente casi paralela. ¡Gracias por ver!

Results

Para pasos de 1.3-1.4, antes de encender la corriente, las agujas de la brújulas están orientadas al azar. Después de conectar la corriente, que fluye en el alambre de arriba a abajo, las agujas de brújula se alinearán con el campo magnético local en un patrón circular, como se muestra en la figura 4a (vista superior). Al invertir la corriente, el campo magnético se invierte, como las orientaciones de la brújula, como se muestra en la Figura 4b.

Figure 4
Figura 4: diagrama que muestra los patrones representativos de las agujas de brújula responde a los corriente inducida por los campos magnéticos (a) cuando la corriente es positiva como se muestra en la configuración se muestra en la Figura 2a, donde la corriente fluye de arriba hacia abajo y (b) cuando la corriente se invierte (ahora de abajo hacia arriba).

Para pasos 1.6-1.7, las agujas de brújula se orientan a lo largo de los campos magnéticos locales creados por la barra de imán (cuyo patrón de campo magnético se muestra en la figura 1 c). Figura 5a (y 5b) describe el patrón representativo de las agujas de la brújulas cuando el extremo del norte (o Sur) del imán está más cercano de la placa. Tenga en cuenta que cuando la polaridad de la barra de imán invierte, pues hace el campo magnético crea, y también lo hacen las orientaciones de toda brújulas agujas.

Figure 5
Figura 5: diagrama que muestra los patrones representativos de las agujas de brújula responde a los campos magnéticos generados por la barra de imán (una) en la configuración se muestra en la figura 2b, con el polo norte del imán más cerca a la placa; y (b) con invertir la polaridad, con el polo sur del imán más cerca a la placa.

Para sección 2, los dos cables se verá a atraer entre sí cuando las corrientes que fluyen en ellos tienen la misma dirección y repelen cuando las corrientes en ellos tienen direcciones opuestas. Esto es debido a la fuerza de Lorentz del campo magnético generado por una corriente actuando sobre el otro cable de corriente. Para la situación en la figura 3a (corrientes en dos hilos tienen la misma dirección), el campo magnético (B) producido por el cable de la izquierda apunta en la página en la posición del hilo de la derecha (según la regla de la mano derecha, así como en la Figura 4b), y por lo tanto la fuerza de Lorentz como determinado por el producto vectorial de qv (a lo largo de la dirección actual) y B apuntará hacia la izquierda (por lo tanto atractiva). La fuerza invierte (señalando a la derecha, por lo tanto repulsiva) para la situación en la figura 3b, cuando se invierte la corriente en el cable correcto (qv reveses). Las direcciones de la fuerza debido al campo magnético creado por cable izquierdo actúa sobre el alambre de la derecha son representadas por flechas rojas en la figura 3.

Applications and Summary

En este experimento, hemos visualizado campos magnéticos utilizando una aguja de brújula que orientan con el campo magnético local. También hemos demostrado la fuerza de Lorentz de un campo magnético producido por una corriente en otra corriente casi paralela.

Los campos magnéticos juegan un papel importante en nuestra vida diaria y la tecnología. Son generados por comúnmente utilizado barra imanes o "imanes de cocina" así como electroimanes (solenoides) y se utilizan para recoger otros objetos magnéticos. La tierra también genera un campo magnético y cómo la aguja de una brújula (que se alinea con el campo magnético local) se utiliza para indicar la dirección (nota el polo sur magnético de la tierra como un imán es realmente cerca del polo norte geográfico, tal que el campo magnético en la superficie de la tierra apunta hacia la dirección del norte geográfico). Imágenes por resonancia magnética (MRI), una importante herramienta de diagnóstico en medicina, también necesita un fuerte campo magnético para funcionar.

El autor del experimento agradece la ayuda de Gary Hudson para la preparación de material y Chuanhsun Li para la demostración de los pasos en el video.

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1. visualizar las lineas de campo magnético

  1. Obtener un segmento de alambre recto conduce (por lo menos varios centímetros de largo) y una fuente de corriente DC.
  2. Obtener una placa con un agujero en el centro y varias pequeñas agujas de brújula en la placa, cada uno montado en un perno y giratorio libremente.
  3. Alimente el alambre conductor a través del orificio para que la sección recta es perpendicular a la placa. Conecte el cable conductor a la fuente de corriente DC, como se muestra en la Figura 2a. La conexión puede hacerse por los cables con abrazaderas.
  4. Encienda la fuente de corriente y +5 A de la corriente en el cable de la fuente. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.
  5. La corriente inversa a la A −5 y observar el comportamiento de la aguja de la brújula otra vez.
  6. Desconecte y retire el cable conductor y la fuente actual. Obtener y llevar un permanente barra imán con su eje largo paralelo a la Junta, la placa de enfoque desde el lado, con el extremo norte del imán más cerca a la placa, como se muestra en la figura 2b. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.
  7. Voltear la orientación de la barra de imán, con ahora su extremo sur más cercano a la placa. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.

Figure 2

Figura 2: diagrama que muestra las configuraciones experimentales mediante (a) a una corriente que fluye en un segmento recto de alambre que corre perpendicular a una placa y por el centro de la placa; o (b) una barra de imán había traído cerca de la placa y orientado perpendicularmente a la placa, para generar campos magnéticos, que se orientan las agujas de brújula en la placa a lo largo de la dirección de los campos magnéticos locales.

2. efecto del campo magnético

  1. Obtener dos largos y paralelos llevando a cabo los cables anclados en un marco, como se muestra en la figura 3a. Si es necesario, puede utilizar un cuadro de madera con dos barras paralelas (superior e inferior) y el anclaje o cinta los dos extremos de los cables a las dos barras.
  2. Utilizar cables y abrazaderas para conectar los dos cables en serie y a la fuente de energía, con el extremo superior de un alambre conectado al extremo inferior del alambre, como se muestra en la figura 3a.
  3. Encienda la fuente de energía para que la corriente fluirá en el mismo sentido (que fluye de arriba hacia abajo) en los dos cables. Observar los dos cables cuando la corriente está encendida.
  4. Apague y desconecte la fuente de alimentación, ahora vuelva a conectar los dos cables que están ahora conectados otra vez en serie a la fuente, pero con los extremos superiores de los dos cables en cortocircuito, como se muestra en la figura 3b.
  5. Ahora encienda la fuente de alimentación y observar que la corriente fluirá a través de los dos cables en direcciones opuestas. Observar los dos cables.

Figure 3

Figura 3: diagrama que muestra la configuración experimental de dos alambres paralelos con corriente fluyendo en el mismo (a) o (b) direcciones opuestas.

Los campos magnéticos son fundamentales al electromagnetismo y subyacen en muchas aplicaciones prácticas que van desde brújulas para la proyección de imagen de resonancia magnética.

Campos magnéticos o campos de B puede ser generados por cargos, como una corriente eléctrica, u objetos como barra imanes debido a la dinámica microscópica de las cargas dentro del material magnético en movimiento.

Este video muestra cómo visualizar los campos magnéticos producidos por un conductor de corriente y una permanente imán de barra. Por otra parte, este video también demostrará la fuerza ejercida por los campos magnéticos producidos por una corriente en otro cable de corriente.

Campos magnéticos pueden visualizarse mediante líneas de campo magnético. Estas son líneas ficticias que ayudan a entender la distribución y la dirección de los campos magnéticos.

La tangente de una línea de campo magnético refleja la dirección local del campo magnético y la densidad de los espejos de líneas la fuerza del campo magnético local, que en el caso de una barra imán disminuye a medida que nos alejamos de su superficie. Diferentes configuraciones de conductor actual producen distintas variaciones en las distribuciones de campo magnético.

Por ejemplo, un alambre largo y recto lleva una corriente eléctrica produce un campo magnético, cuya dirección, según lo representado por "líneas de campo magnético", es en la dirección tangente circular alrededor del alambre.

En el caso de una barra imán, las líneas de campo magnético deja el polo norte del imán y entrar en el polo sur del imán. Esto es similar al patrón de campo magnético producido por un solenoide, que es una bobina cilíndrica de alambre que lleva actual.

La dirección del campo magnético producido por una corriente puede determinarse por la regla de"derecha". La regla establece que si el dedo pulgar apunta en la dirección de la corriente, los dedos que se encrespa alrededor del conductor indican la dirección del campo magnético. Así, una barra de imán, cuando cerca del conductor, se alinea con el campo magnético local generado.

Ahora sabemos que los campos magnéticos, producidos por cualquier conductor o imán, interactuar con cerca de materiales magnéticos. Además, los campos magnéticos generados también interactuar con el movimiento de cargas eléctricas, como las que se encuentran en un segundo conductor que lleva corriente.

Cuando se introduce una carga en movimiento 'q' en un campo magnético 'B', el campo ejerce una fuerza 'F' en el cargo. Esto se llama la fuerza de Lorentz. La fuerza es proporcional al campo magnético 'B', la 'q' de carga y su velocidad 'v' y está determinada por el producto vectorial de la velocidad de la carga y el campo magnético, a veces la carga. La fuerza, por tanto, apunta en una dirección perpendicular tanto al movimiento de la carga y el campo magnético determinado por la "regla de dedo pulgar de mano derecha".

Habiendo examinado los fundamentos de los campos magnéticos, nos llevar a cabo un experimento simple para visualizar estas líneas de campo magnético y demostrar cómo la fuerza de Lorentz ejercida por un campo magnético generado afecta a un alambre de corriente paralela.

Se reúnen los materiales necesarios y los instrumentos, es decir, una fuente de corriente DC, un tablero de plástico montados con varias agujas de brújula y un alambre conductor recto pasando por su centro y una permanente imán de barra.

Observar el tablero de plástico con un orificio en su centro. Está montado con varias agujas de brújula alrededor del agujero del centro con pernos, que las agujas están libres girar.

También tenga en cuenta que el hilo conductor es alimentado a través del agujero del centro del tablero. Asegúrese de que el cable esté perpendicular a la Junta. Conecte el cable a la corriente DC utilizando cables con abrazaderas.

Encienda la fuente de corriente y la corriente de 5 amperios. Observar el comportamiento de las agujas de brújula.

A continuación, apague la fuente de alimentación y cambiar los cables positivos y negativos. A continuación, encienda la fuente de alimentación para invertir la dirección de la corriente que fluye a través del cable y observar otra vez las agujas de brújula.

Ahora apague y desconecte la corriente y obtener un tablero plástico similar montado con agujas magnéticas, pero sin el alambre conductor alimentado a través de él. A continuación, identificar el polo norte de la barra de imán.

Con el eje largo de la barra de URL de imán a la Junta, traer el polo más cercano a la Junta del lado. Observar las agujas de brújula para cualquier cambio de orientación.

Ahora tapa la barra de imán de tal manera que el polo sur está más cerca de la Junta. Una vez más, observar las agujas de brújula para cualquier cambio de orientación.

Primero armar un marco con dos listones, uno de ellos es horizontal a lo largo de la parte superior del marco y el otro es vertical que conecta la base a la primera barra. A continuación, ancla o la sección media de los dos cables largo conduce a la estructura de la cinta. Cuelgan a uno de los extremos de ambos cables de la estructura tales que los dos cables son paralelos entre sí.

Ahora, conecte el extremo de los dos cables a los terminales y el interruptor. Conectar la instalación a una batería.

Asegúrese de que los cables estén conectados tal que la corriente fluye en la misma dirección en ambos cables. Luego, mueva el interruptor para conectar la batería a los cables conductores.

Observe los dos cables cuando la corriente pasa a través de ellos. A continuación, apague el interruptor para detener el flujo de corriente a través de los cables.

Invertir la dirección del interruptor para cambiar la dirección del flujo actual a través de los cables. Observar los dos cables cuando la corriente está encendida.

Ahora después de haber revisado los protocolos, nos permite revisar los resultados de los experimentos realizados.

En el experimento con las agujas de brújula, inicialmente, las agujas están orientadas al azar. En aplicación de la corriente, las agujas de brújula se alinean con el campo magnético local en un patrón circular.

En invertir la dirección de la corriente, se invierte el campo magnético local que a su vez invierte la orientación de las agujas de brújula.

Del mismo modo, cuando el polo norte de la barra de imán se trae cerca de las agujas de brújula, crea un campo magnético local, y las agujas de brújula se alinean a lo largo de estas líneas de campo magnético local.

Y cuando la barra de imán se voltea, la dirección del campo magnético también se invierte, que invierte la orientación de las agujas de brújula.

En el experimento con los dos cables, los cables son atraídos uno al otro cuando la corriente que fluye en ellos tiene la misma dirección. Esto es debido a la fuerza de Lorentz generada por el campo magnético.

Según la regla derecha, el izquierda alambre produce un campo magnético, que señala en la dirección perpendicular al flujo de corriente en el sitio del cable correcto. Ahora, utilizar la otra regla de la mano derecha y colocar los dedos a lo largo de la dirección de la corriente y los campos magnéticos. El pulgar extendido da entonces la dirección de la fuerza de Lorentz. En este caso, la fuerza es hacia el izquierda alambre y así atractivo.

Por otra parte, cuando el flujo de corriente en los dos cables está en direcciones opuestas entre sí, la mano derecha regla muestra que la dirección de Lorentz la fuerza en el sitio de alambre adecuado es lejos el cable izquierdo, haciendo que la fuerza repulsiva. Por lo tanto, los dos cables se empujan apartes.

Campos magnéticos se encuentran en todo el mundo que nos rodea y actualmente se utilizan en aplicaciones que van desde la navegación en el entorno clínico. Ahora veamos un par de aplicaciones comunes de los campos magnéticos.

Hace siglos, la dinastía Song de China inventó la primera brújula que fue utilizada para la navegación. Desde entonces hemos contado con la brújula, que trabaja en tándem con el campo magnético de la tierra, para la dirección.

El polo sur magnético de la tierra se encuentra cerca de su polo norte geográfico. Así, el polo norte magnético de la aguja de una brújula se alinea con el campo magnético de la tierra y apunta hacia el norte geográfico de la tierra.

Campos magnéticos también tienen multitud de aplicaciones en el campo de la medicina y diagnóstico médico. El uso más común de los campos magnéticos es la proyección de imagen de resonancia magnética o MRI. Escáneres de MRI utilizan campos magnéticos y gradientes del campo para generar imágenes del interior del cuerpo.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a los campos magnéticos. Ahora debe saber cómo visualizar campos magnéticos utilizando agujas de brújula y entender cómo la fuerza de Lorentz de un campo magnético producido por una corriente afecta a la otra corriente casi paralela. ¡Gracias por ver!

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