sábado, 28 de marzo de 2015

FUERZA MAGNÉTICA SOBRE PARTÍCULAS CARGADAS

Para afianzar lo visto en la clase sobre la acción del campo magnético sobre las partículas cargadas en movimiento, los remito a la página de Física con Ordenador, del Prof. Angel García Franco, localizada en:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/mov_campo/mov_campo.html#Actividades
© Ángel Franco García
En este sitio encontrarán, además de la información teórica que se estudió en clases, una aplicación en forma de applet, que les permite observar la trayectoria de la partícula cargada al cambiar su carga, su masa y las intensidades de los campos eléctrico y magnético.
Como actividad a entregar deben elaborar un informe en el cual se muestren los gráficos de la trayectoria para cinco combinaciones diferentes de las magnitudes involucaradas en el movimiento. Analicen, cualitativamente, la trayectoria de la partícula. Para ello deben de tener en cuenta que la flecha negra representa la dirección de la velocidad, la roja la dirección del vector Intensidad de Campo eléctrico, y la flecha azul, que entra al plano de la pantalla, la dirección del vector Induccción Magnética. Deben escoger situaciones que se diferencien, no sólo por las intensidades de los campos, sino por la orientación de sus vectores representativos (quiere decir, valores positivos y negativos), ausencia de uno de los dos campos, etc.
FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE.
Para ilustrar este aspecto deben ver la simulación llamada El Anillo Flotante, desarrollada en el Departamento de Física del Instituto Técnico de Massachusetts (MIT). En este applet, un conductor con corriente ubicado en una región donde existe un campo magnético por la presencia de un imán, puede flotar, debido a la fuerza que experimenta por la acción de ese campo. En la simulación se pueden activar o desactivar las casillas correspondientes a las líneas de campo y del vector, variar los valores y sentido de la corriente en el conductor, así como girar el plano de observación con el puntero del mouse.
© MIT, Deparment of Physics.
TRADUCCIÓN
Este applet ilustra las fuerzas sobre una espira conductora portadora de corriente que está situada en el eje de un imán permanente. Para un determinado sentido de la corriente en la espira, la fuerza sobre ella estará dirigida hacia arriba, y si la corriente es suficientemente grande, la espira "levitará", flotando en el campo magnético resultante. Para la corriente circulando en sentido contrario, la espira es atraída por el imán. El imán tiene el polo norte en la parte superior, y la dirección de la corriente es positiva cuando circula en sentido contrario a las manecillas del reloj, vista desde arriba. Inicialmente la espira descansa a una distancia de un radio por encima del imán, sobre una plataforma. Hay una marca a la distancia de dos radios por encima del imán. Un problema cuantitativo que se encuentra en este enlace, da una idea de las corrientes que se necesitan para obtener la levitación en el experimento simple que este applet ilustra.
En el informe a entregar deben explicar teóricamente lo que sucede en el experimento virtual, para lo cual deben estudiar el contenido relacionado con Fuerza magnética sobre conductores con corriente. No tienen que reportar ningún valor numérico ni realizar ningún cálculo sobre este aspecto, pero sí mostrar las expresiones matemáticas involucradas en este fenómeno, así como los aspectos teóricos.