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Imanes y Electroimanes
Todos conocemos lo que hacen dos imanes: atraerse o
repelerse. Ahora imaginen un imán que tenga magnetismo
solamente en el momento que ustedes cierren un interruptor,
que pueda variarse la intensidad de su campo magnético,
que se le puedan cambiar los polos como más convenga.
Pues ese imán existe y se le conoce como electroimán.
Veamos cómo funcionan.
Preguntas de
exploración
Antes de realizar la actividad recordemos algunos hechos relacionados con el magnetismo.
1. ¿Cómo podemos verificar si un objeto está magnetizado?
2. ¿Qué características tienen las líneas del campo magnético de un imán?
3. ¿Es posible hacer que un imán pueda disminuir su campo magnético?
4. ¿Es posible hacer que un imán pueda aumentar su campo magnético?
5. Si un imán se mantiene guardado sin que le afecte la luz, el calor, la humedad u alguna
otra condición que lo pueda deteriorar, ¿podría retener su magnetismo durante muchos
años?
La siguiente animación se compone de tres partes. Para
comenzar y ver la primera parte den click en reproducir.
Observen lo que sucede en ambas ventanas; la ventana derecha
corresponde a la vista superior de lo que pasa en la ventana
izquierda. Al terminar, den click en siguiente para continuar con
la segunda parte y nuevamente en reproducir, observen lo que
ocurre en ambas ventanas. Para ver la última parte repitan nuevamente los pasos.
Describan lo que sucede en la brújula cuando, por el alambre, circula una
corriente eléctrica.
7. ¿Qué sucede en la brújula al alejarla del alambre con corriente?
8. Digan qué le pasaría a la aguja de la brújula cuando se invierte la polaridad de
la pila.
9. ¿Qué forma tiene "eso" que se forma alrededor del alambre con corriente?
¿Cómo lo notaron?
10. Si la polaridad de la pila se invirtiera, ¿qué les sucedería a las brújulas?
11. ¿Qué hay alrededor del alambre con corriente que afecta a las brújulas?
Experimento
Vamos a experimentar con electroimanes. Para ello requerimos dos pilas de 9
volts, una brújula, un clavo metálico grande, un lápiz del tamaño del clavo, dos
tramos de 5 m de alambre magneto #22, 20 clavitos de zapatero, 20 clips, una
navaja o cutter.
Sigan las instrucciones para construir los electroimanes, experimenten con ellos y
posteriormente contesten las preguntas.
 Enrollen uno de los tramos de alambre magneto #22 al clavo metálico y el otro tramo de
alambre al lápiz. Dejen al principio y al final del enrrollamiento un pedazo de 10 cm para
conectar a la pila. NOTA: A los enrrollamientos de alambre les conoce como bobinas.
 Cuenten bien el número de vueltas de cada uno de los enrrollamientos para que ambos
queden igual.
 Con la navaja o cutter raspen 2 cm en los extremos de los alambres enrollados para
quitarles el barniz.
 Apoyados en la mesa, conecten los enrrollamientos a cada una de las pilas de 9 V y
acérquenle la brújula a cada electroimán. Pásenla alrededor de cada uno y vean cómo se
mueve la aguja. Identifiquen de qué lado está el N y el S del electroimán. Fíjense a qué polo
de la pila están conectados el principio y el final del enrrollamiento.
 Coloquen sobre la mesa un montoncito de clavos de zapatero y otro de clips. Acerquen
cada uno de los electroimanes a los montoncitos y hagan una cadena de clavos y de clips
respectivamente. Cuenten el número de elementos que cuelgan. Una vez hecho esto
cambien los electroimanes de montoncito y repitan el experimento.
 Finalmente, pongan los electroimanes alineados de modo que se atraigan y luego
acomódenlos para que se rechacen entre sí.
12. ¿Cuál será el efecto de tener un electroimán con pocas vueltas de alambre en
comparación con uno de muchas vueltas?
13. ¿Cuál será el efecto de tener un electroimán que en lugar de conectarle una pila de 9 V
tuviera una de 1.5 V?
14. El signo de la pila que está más cerca del polo norte del electroimán es…
15. ¿En qué influyó el soporte (fierro o madera) sobre el que fue enrollado el alambre
magneto en el funcionamiento del imán?
16. ¿Los electroimanes también se atraen o se rechazan como los imanes? Expliquen.
Conclusión
Ya vimos que el campo magnético alrededor de un alambre con corriente tiene forma de
círculos y no se parece al campo magnético que genera un imán. Vean la siguiente
animación para conocer cómo, a partir de un alambre con corriente eléctrica, podemos llegar
a tener un electroimán en forma de tubo (conocido como solenoide).
Para completar la transformación tienen que ir seleccionando, en cada etapa, la forma del
campo magnético correspondiente para las tres opciones diferentes.
17. Comenten lo que va sucediendo con las líneas del campo, conforme va cambiando la
forma del alambre.
18. Mencionen tres ejemplos de aplicación de los electroimanes.
19. Mencionen las diferencias entre imanes y electroimanes.
20. ¿Qué desventajas tienen los electroimanes respecto a los imanes?
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