Campo magnético, imanes y generación de electricidad

Introducción

Los imanes pueden atraerse o rechazarse aunque no estén en contacto. Algo parecido ocurre cuando acercamos una brújula a un imán: la aguja cambia de orientación aunque el imán no la toque.

Llamamos campo magnético a la región alrededor de un imán en la que pueden producirse interacciones magnéticas. La brújula nos permite detectar ese campo porque su aguja cambia de orientación según el lugar donde se encuentre.

Parte 1. Imanes y electroimanes

A. El campo alrededor de un imán

Colocá la brújula cerca del imán y después movela lentamente alrededor de él. Probá distintas posiciones y distancias.

  1. ¿Qué ocurre con la orientación de la brújula mientras la movés alrededor del imán?

    Observá especialmente qué sucede cuando la colocás:

    Describí qué diferencias encontrás.

  2. Usá la opción “Invertir polaridad” para dar vuelta los polos del imán.

    ¿Qué sucede ahora con la brújula? Compará su orientación antes y después de invertir los polos.

B. Construimos un electroimán

Un electroimán puede construirse haciendo circular corriente eléctrica por una bobina, es decir, un alambre enrollado conectado a una batería.

  1. Mové lentamente la brújula alrededor del electroimán, de la misma manera que hiciste con el imán permanente.

    ¿Qué ocurre con la aguja?

    ¿Encontrás alguna similitud entre el campo producido por el electroimán y el producido por el imán permanente? Explicá cuál.

  2. Modificá el voltaje de la batería. ¿Qué cambia en cada caso? ¿Qué te permite inferir esto acerca del campo magnético producido por una corriente eléctrica?

C. Una predicción

Hasta ahora observamos que tanto un imán permanente como un electroimán producen un campo magnético.

  1. ¿Qué esperás que suceda si colocamos un imán permanente cerca de un electroimán?

    ¿Se atraerán siempre? ¿Podrían rechazarse? Explicá tu predicción utilizando lo que observaste sobre los polos magnéticos.

Parte 2. Movimiento y electricidad

En esta simulación tenemos un imán y una bobina de alambre. Prestá atención a lo que ocurre con las cargas eléctricas del alambre.

  1. Primero dejá el imán quieto cerca de la bobina.

    ¿Qué sucede con las cargas eléctricas?

    Ahora mové el imán hacia la bobina y luego alejalo.

    ¿Qué ocurre con las cargas mientras el imán está en movimiento?

  2. Probá mover el imán:

    ¿Cambia el movimiento de las cargas?

    Escribí una conclusión que relacione estas tres ideas:

    movimiento del imán – campo magnético – corriente eléctrica.

Parte 3. ¿Cómo funciona un generador eléctrico?

En una central hidroeléctrica se aprovecha el movimiento del agua para producir electricidad. Observá qué elementos aparecen en el simulador y cómo se relacionan entre sí.

  1. Hacé funcionar el generador y observá qué sucede cuando aumenta o disminuye el movimiento del sistema.

    Luego respondé:

    ¿Cómo podemos producir electricidad para encender las luces de nuestras casas aprovechando el movimiento del agua de una represa?