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FASE
DE APERTURA
El Profesor hace la presentación de las pregunta:
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Preguntas
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¿Quién descubrió la relación entre un campo magnético y uno
eléctrico?
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¿Cómo son las líneas de fuerza en un campo magnético de un
conductor con corriente eléctrica?
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¿Cuál es la regla que determina el sentido de las líneas de fuerza
en un conductor recto?
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¿Qué es un solenoide?
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¿Cómo es el esquema de un campo magnético de una corriente circular?
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¿Cómo
es el esquema del campo magnético de la corriente rectilínea en un plano
perpendicular al conductor?
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Equipo
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1
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5
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3
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2
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6
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4
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Respuesta
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Hans
Christian Ørsted
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Estas
líneas tienen directa incidencia sobre sus propios polos o sobre cualquier
elemento ubicado dentro de dicho campo, de la siguiente manera:
Distribución de campo magnético
Las
líneas de fuerza son cerradas y se distribuyen de "norte a sur"
por fuera del imán.
Las
líneas de fuerza son cerradas y se distribuyen de "norte a sur"
por dentro del imán
Todas las
líneas de fuerza constituyen el flujo magnético.
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Se llama regla de pulgar de la mano derecha.
Y
sirve para saber la dirección de los vectores en un conductor recto
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Un solenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear un campo magnético sumamente
uniforme e intenso en su interior, y muy débil en el exterior. Un ejemplo
teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud infinita. En ese
caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y, como
consecuencia, afuera sería nulo.
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Los alumnos en equipo, discuten
y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
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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:
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Solicitar el material requerido para realizar
las actividades siguientes:
Apliquen la energía de un imán
bajo la hoja de papel y sobre el papel las limaduras de hierro y dibujen las
líneas del campo magnético:
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Observen la influencia del campo magnético
sobre las limaduras de hierro y una brújula:
Campos
y líneas de fuerzas
magnéticas
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Equipo
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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Distancia de atracción de aguja
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32 cm
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13.1 cm
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14.5 cm
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12cm
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23.5 cm
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Distancia de repulsión de aguja
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30 cm
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17.6 cm
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30 cm
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16cm
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23 cm
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Material: imán, limadura de hierro,
cartulina u hoja de papel, brújula.
Líneas de fuerza de un imán visualizadas
mediante limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.
Experimento I
-Colocamos limaduras de hierro en la
superficie de la cartulina u hoja de papel y acercamos un imán permanente por
la parte inferior podremos visualizar las líneas de fuerza magnética que van
de un polo al otro curvándose y rodeando al imán. Se denomina campo magnético
al área cubierta por estas líneas.
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Experimento II
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Las cargas en movimiento producen un campo
magnético.
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Es decir que no sólo los imanes permanentes
son capaces de generar un campo magnético. La manera más sencilla de poner a
los electrones en movimiento es hacerlos circular por un alambre conductor
(por ejemplo con ayuda de una pila o una batería). El campo magnético que se
genere en un punto dado del espacio dependerá básicamente de la corriente
eléctrica que circule por el alambre y de la distancia entre el alambre y ese
punto. Si se aplica un campo magnético sobre
una partícula cargada en movimiento (o sobre una corriente eléctrica)
se producirá una fuerza que tenderá a desviarla de su trayectoria. Esta
fuerza se la conoce como Fuerza de Lorentz y es perpendicular tanto a la
dirección del campo como a la de movimiento de la partícula.
Experimento III
El fenómeno del magnetismo terrestre se debe
a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta
1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se
habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los
polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.
Un hecho a destacar es que los polos
magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las
posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros
cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación
diurna sólo detectable con instrumentos especiales. Notar que si la aguja de
la brújula marcada con N apunta al Norte, esto indica que el polo Norte
geográfico coincide con el polo Sur magnético de la tierra.
El valor del campo magnético terrestre
depende de la posición en la que se lo mida, pero suele ser del orden de 0.5
Oersted (Oe - unidad de campo magnético)
Solicitar el material requerido para realizar las actividades
siguientes:
Apliquen la energía de un imán bajo la hoja
de papel y sobre el papel las limaduras de hierro y dibujen las líneas del
campo magnético:
Observen la influencia del campo magnético
sobre las limaduras de hierro y una brújula
Observaciones:
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Los alumnos discuten y obtiene 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 presenten en su Blog nombrado 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
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Conectar un alambre de cobre a los bornes de
una batería de 9 volts y acercarla a una brújula.
Fuerza
magnética sobre un conductor rectilíneo
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm
Graficar
Campo magnético Y velocidad de la varilla.
Observaciones:
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Equipo
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Campo magnético en Gauss
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Velocidad de la varilla m/seg.
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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Anotar
sus observaciones:
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.
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