Electricidad y magnetismo, la unión que permite la levitación

La variación de flujo magnético en el tiempo crea una fuerza electromotriz (fem) que se opone a la causa que lo provoca.

Fundamento científico:

Durante el siglo XIX, los experimentos de Oersted y Faraday, junto con la teoría de Maxwell, demostraron que la electricidad y el magnetismo se encuentran relacionados. La ley de Faraday es un ejemplo de esta relación, y nos indica que la variación de flujo magnético en el tiempo crea una fuerza electromotriz (fem) que se opone a la causa que lo provoca.

Materiales utilizados:

• Electroimán
• Autotransformador de corriente alterna
• Núcleo ferromagnético
• Anillos metálicos de cobre y aluminio de distintos grosores
• Cables para las conexiones

Conceptos relacionados con este experimento (expresiones clave):

· electromagnetismo · Faraday · Lenz

Desarrollo y montaje del experimento:

Consejos y Advertencias
Si el campo en el electroimán se aumenta lentamente, se consigue que el anillo ascienda de forma progresiva, al ir siendo la fuerza repulsiva cada vez mayor (levitación magnética) Podemos comprobar que realmente circula corriente en el anillo tocándolo con la mano después de haber hecho que levite. El anillo está caliente debido a la disipación de calor que produce el paso de una corriente eléctrica en un conductor eléctrico por efecto Joule.

Paso a seguir:

1. Sobre una pieza polar del electroimán se coloca el núcleo ferromagnético, y rodeando al núcleo, el anillo. El núcleo simplemente se usa para aumentar la variación de flujo que aparece en el anillo, aumentando así la espectacularidad del experimento.

Paso a seguir:

2. Al conectar el electroimán de forma rápida, aparece una variación de flujo magnético en el anillo (antes de encender el electroimán, el campo magnético en el anillo era cero), y por la ley de Faraday se induce una fuerza electromotriz que crea una corriente eléctrica en el anillo.

Paso a seguir:

3. Esta corriente inducida creará a su vez un campo magnético que contrarreste la variación de flujo magnético creada en el anillo al haber encendido el electroimán

Paso a seguir:

4. Por tanto, el anillo salta debido a la repulsión existente entre los polos magnéticos del electroimán y los creados por la corriente inducida en el anillo.