¿Quién puede construir el electroimán más poderoso?
La polaridad depende del sentido del devanado de la bobina...
...y de la dirección de la corriente eléctrica.
¿Y la fuerza magnética? ¡Descúbrelo para ganar la competencia!
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¿Quién puede construir el electroimán más poderoso?
La polaridad depende del sentido del devanado de la bobina...
...y de la dirección de la corriente eléctrica.
¿Y la fuerza magnética? ¡Descúbrelo para ganar la competencia!
Competencia electromagnética
Encontrarás muchísimos modelos de electroimanes caseros en internet. ¿Pero qué es lo que determina la polaridad y la fuerza de un imán? Si conviertes este experimento en una competencia, los alumnos lo descubrirán con entusiasmo.
Comprender qué determina la polaridad y la fuerza de un electroimán.
Medir la fuerza relativa de los imanes.
Resolver un problema de ingeniería en equipo.
Trozos de alambre cortados del mismo largo (30 cm aprox.)
Pilas (de preferencia nuevas)
Brújula
Entrega a cada grupo el mismo tipo de tornillo, trozos idénticos de alambre delgado (de unos 30 cm) y una pila nueva.
Usar una brújula para medir la fuerza relativa de los imanes es apenas una posibilidad entre muchas. Si los alumnos sugieren usar un péndulo con un peso ferromagnético o proponen otras ideas, déjalos probarlas y elegir el método que quieran usar.
1. Pónganse todos de acuerdo para definir cuál es la mejor forma de comparar la fuerza de dos imanes.
2. Hagan una competencia para ver qué grupo diseña y construye el electroimán más poderoso con los materiales entregados.
(si es necesario)
¿Cómo se usa la brújula para comparar la fuerza de dos imanes?
› La brújula se nivela a lo largo de las líneas del campo magnético. Si se colocan los imanes a la misma distancia, el más fuerte dominará el campo que mueve la aguja y la brújula «indicará al ganador».
¿Qué determina de qué lado se encuentra el polo norte del electroimán?
› El sentido del devanado y la dirección de la corriente eléctrica.
¿Qué determina la fuerza de un electroimán?
› Principalmente la cantidad de espiras y la disposición del devanado de la bobina, la corriente eléctrica y las propiedades del núcleo, en este caso del tornillo.
Probablemente los alumnos descubran en pocos segundos que la dirección de la corriente eléctrica y el sentido del devanado determinan la polaridad. Pero les puede llevar un poco más de tiempo encontrar la forma de comparar la fuerza de dos imanes. Una solución posible es colocar el polo sur de los dos imanes equidistantes de la brújula uno en dirección noreste y otro noroeste (ver foto). De este modo, la aguja de la brújula señalará el imán más fuerte.
Además de la cantidad de espiras y la disposición del devanado, la fuerza del imán dependerá en gran medida de la carga de la pila. Esto le dará a los alumnos un motivo válido para usar este recurso de forma consciente cuando estén desarrollando su modelo.