Semana 8

SEMANA 8

Fuerza de Lorentz

Si una carga eléctrica q se mueve en una región del espacio en la que coexisten un campo eléctrico de intensidad E y un campo magnético B, actuarán sobre la carga una fuerza eléctrica qE y una fuerza q(vxB) debida al campo magnético; la fuerza total sobre la carga será la suma de ambas y se llama fuerza de Lorentz:

Motores (transformación de energía eléctrica a mecánica)

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estátor, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.

Ley de Faraday

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

Donde "E" es el campo eléctrico, "dl" es el elemento infinitesimal del contorno C, "B" es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de "dA" están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831.

SEMANA8 SESIÓN 23	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.18 Ley de Faraday-Henry-Lenz. Aplicaciones

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Describe la generación de corriente eléctrica por la variación del campo magnético cerca de un conductor. Conoce el funcionamiento y principales usos de un transformador. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso. De Laboratorio: Pila tipo D, alambre magneto No 22, clavo. Limadura de hierro.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  presenta a los alumnos la cuestión siguiente: -          ¿En qué consiste la Ley de Faraday-Lenz-Henry y que aplicaciones tiene? -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: Equipo Respuestas 1 2 3 4 Establece que el voltaje inducido por una bobina es directamente proporcional a la rapidez de cambio del flujo magnético por unidad de tiempo en una superficie cualquiera con el circuito como borde. 5 Establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo. Las aplicaciones tecnológicas son las siguientes (algunas): motores eléctricos, trasformadores, bobinas, guías de onda, electroválvulas, radiofonía, televisión. telefonía 6 -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Colocar en una hoja de papel, una muestra de la limadura de hierro, 1.- Acercar  a la limadura de hierro el clavo y anotar los cambios. 2.- Acercar el alambre magneto a la limadura de hierro y observar los cambios. 3.- Acercar la pila a la limadura de hierro y observar los cambios. 4.- Enrollar el alambre magneto al clavo y acercar a la limadura de hierro y anotar los cambios. 5.- Conectar a la pila el alambre arrollado al clavo y acercar a la limadura de hierro anotar los cambios. Observaciones: -          Los alumnos discuten para obtener sus  conclusiones: FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.