Las corrientes de Foucault frenan la caída de un imán dentro de un tubo de cobre.
Desarma un imán con cuidado, ¡pero NO DEJES que los cilindros de neodimio se choquen!
Deja caer el cilindro de acero por un tubo de cobre...
...y observa a la velocidad que cae.
Luego haz lo mismo con los imanes...
...y verás que se tomarán su tiempo para caer.
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Las corrientes de Foucault frenan la caída de un imán dentro de un tubo de cobre.
Desarma un imán con cuidado, ¡pero NO DEJES que los cilindros de neodimio se choquen!
Deja caer el cilindro de acero por un tubo de cobre...
...y observa a la velocidad que cae.
Luego haz lo mismo con los imanes...
...y verás que se tomarán su tiempo para caer.
Corriente de Foucault
La corriente de Foucault suele demostrarse frenando el movimiento de un péndulo metálico cuando pasa por un campo magnético. Si tienes suficiente tiempo para probar diferentes materiales, un péndulo es una buena opción porque permite comparar el tiempo que lleva detener el movimiento. Pero si tienes poco tiempo y quieres que los alumnos realicen el experimento con sus propias manos, es mejor invertir el movimiento relativo y usar un tubo metálico sin movimiento para frenar la caída de un imán. De esta forma solo necesitas tubos de cobre e imanes.
Cambiar el campo magnético provoca la inducción de corrientes eléctricas en conductores.
Un imán que se mueve cerca de un conductor puede inducir círculos cerrados de corriente eléctrica. Estas corrientes, a su vez, generan un campo magnético opuesto que reduce la velocidad del movimiento.
Puedes usar un imán especial de tierras raras o adaptar el imán de Ciensación juntando los dos imanes de neodimio dentro de fundas plásticas. Despacio y CON CUIDADO coloca los dos imanes de neodimio juntos (¡PELIGRO! Estos imanes son muy poderosos y de materiales frágiles. NUNCA dejes que se choquen entre sí porque pueden romperse y soltar astillas que, aceleradas por el choque, pueden lastimar a alguien).
Primero deja caer el cilindro de acero por el tubo de cobre en posición vertical. Luego haz lo mismo con un imán potente. ¡Verifica que el imán no caiga sobre un suelo duro ni choque un objeto ferromagnético!
1. ¿Cómo puedes explicar la diferencia en la velocidad de caída?
(si es necesario)
Toca el tubo con los imanes, ¿se atraen?
› No, el cobre es diamagnético y no ferromagnético.
Mientras el imán cae por el tubo, ¿los campos magnéticos variables afectan los electrones libres del cobre?
› Sí, adquieren una fuerza de Lorentz vertical que los hace girar dentro del tubo de cobre.
¿Estos electrones que se mueven en forma circular generan su propio campo magnético?
› Sí, y se opone al campo del imán que está cayendo.
Los imanes demoran más en caer por el tubo que el cilindro de acero. Aunque el cobre no sea ferromagnético, es un buen conductor de corrientes eléctricas. Los imanes que caen inducen una corriente eléctrica (la llamada corriente de Foucault), que circula alrededor del tubo y genera un campo magnético toroidal, con forma de rosquilla. El campo magnético generado por las corrientes de Foucault abajo y arriba de los imanes cayendo se opone al campo magnético del imán y provoca una fuerza de repulsión debajo del imán y una fuerza de atracción sobre él, que juntas frenan la caída libre.