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Material teórico suministrado por el CSIC .


TEORÍA SOBRE ELECTROMAGNETISMO I.

CONTENIDOS.

-Experimento de Oersted.

-Comprobar que sólo las cargas en movimiento producen campo magnético.

DESARROLLO.
-Experimento de Oersted.

Para poder desentrañar la naturaleza del campo magnético vamos a estudiar el que se considera el experimento más importante del electromagnetismo: el experimento de Oersted.

Hans Christian Oersted (1777-1851) fue físico y químico. Nació 1777 en Rudkjoebing (Langeland), Dinamarca, un año después de la Declaración de Independencia de los Estados Unidos, y murió en 1851, en Copenhague, Dinamarca.

En el mismo año en que nació Oersted, Coulomb enunció las leyes de las fuerzas eléctricas, gracias a los experimentos que realizó con su balanza de torsión Vivió en la época de la Revolución Francesa (1789) y las Guerras Napoleónicas. En España, durante su vida, reinaron Carlos III, Carlos IV, José I Bonaparte, Fernando VII e Isabel II. Fueron años impregnados por las ideas de libertad que cristalizaron en el nacimiento de muchas naciones sudamericanas que siguieron el ejemplo de Estados Unidos, independizándose de sus metrópolis.

Oersted estudió en Copenhague, donde más tarde sería profesor de Física. Se doctoró en química en el 1799; tras varios estudios de especialización fue nombrado, en 1804, profesor de física en la Universidad de Copenhague. Sus trabajos principales de investigación estuvieron centrados en el electromagnetismo.
Descripción del experimento de Oersted: Estudiar un campo magnético creado por una corriente eléctrica.




Materiales:

-Varias brújulas, una aguja imantada, un cable conductor, un pedazo de hilo y una pila.



Procedimiento:

Oersted utilizó una pila de Volta, construida con dos electrodos: uno de cobre y otro de zinc, en una solución de cloruro sódico en agua. Produce 1,1 voltios. La alumna utiliza una pila alcalina de 1,5 voltios. Con este experimento, Oersted revolucionó el estado del conocimiento en el siglo XIX, relacionando electricidad y magnetismo.

Esta relación, que posibilita la construcción de motores, generadores y electroimanes tiene aplicaciones muy importantes en nuestra sociedad. La alumna, al realizar este experimento, va a llegar a las mismas conclusiones que llegó Oersted; con ello será capaz de entender el principio de funcionamiento de generadores, electroimanes y motores que han cambiado nuestra sociedad.

Hasta 1819, todo el mundo creía que el magnetismo y la electricidad eran fenómenos diferentes. En esos años las tres fuerzas fundamentales eran: Magnetismo, Electricidad y Gravedad.

En 1820, Oersted descubrió que una corriente eléctrica desviaba la aguja de una brújula, mientras hacia una demostración a sus alumnos. Con esto unió dos de las fuerzas fundamentales en una sola.

El descubrimiento fue posible gracias a que Oersted juntó una pila eléctrica a un cable conductor que se encontraba cerca de la brújula, pudiendo observar que la aguja de ésta se movía en dirección hacia donde se encontraba el cable.

La conexión entre la electricidad y el magnetismo, constituye un gran paso hacia el concepto unificado de energía.

Reconstrucción del experimento de Oersted:

Con este bagaje de conocimientos previos, vamos a reconstruir el experimento de Hans Christian Oersted. Este investigador observó, en 1819, que una aguja magnética podía ser desviada por el efecto de una corriente eléctrica. Este descubrimiento puso de manifiesto la existencia de una conexión entre la electricidad y el magnetismo, hasta entonces tan distintos entre sí como la gravitación y la electricidad. Las leyes que describen matemáticamente las interacciones magnéticas fueron desarrolladas por André Marie Ampère, que estudió las fuerzas entre cables por los que circulan corrientes eléctricas.


-Comprobar que sólo las cargas en movimiento producen campo magnético.

Comprobar cómo si ponemos frente a una brújula elementos cargados estáticamente no alteran la dirección de la brújula, mientras que si aplicamos una corriente eléctrica cerca de la brújula, ésta si altera la dirección de la brújula.



Material teórico suministrado por el programa de Formación del Profesorado “El CSIC en la Escuela”


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