INTRODUCCIÓN
Justo al inicio de la década de 1820, se hizo muy famoso el experimento de Oersterd en el cual, al acercar una brújula a un conductor por el que circulaba corriente, se podía apreciar como la aguja de la brújula se veía afectada por algún tipo de fuerza y dejaba de marcar el norte correctamente. Esta fuerza resultó provenir de un campo magnético, lo cual demostró que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos a su alrededor, hito clave para la comprensión de la estrecha unión entre la electricidad y el magnetismo. Al ver este experimento, Faraday decidió repetir en 1821 los experimentos de Oersterd pero con una variación, y es que quería comprobar si, así como una corriente genera un campo magnético, podía también ocurrir lo contrario y que un campo magnético generase una corriente. Y así fue como descubrió la inducción electromagnética, tras lo cual inventó la dinamo, precursora del actual motor eléctrico.
ACTIVIDAD
Experimento del «tren» de inducción magnética
OBJETIVOS
-Despertar el interés de los alumnos por una materia tan comunmente infravalorada como el electromagnetismo
-Comprender la relación entre el campo magnético y las corrientes eléctricas
-Relacionar este nuevo tema con otros aspectos de la física
-Que los alumnos tengan algún tipo de experiencia experimental previa a la universidad
DESARROLLO
Para entender la inducción electromagnética en el aula, se comenzaría mencionando brevemente este periodo de la historia, ya que es bastante ilustrativo, para después pasar a realizar un experimento en el aula. El experimento consistiría en hacer que una pila avanzase a través de un solenoide sin que se aplique ningún tipo de fuerza externa. Para ello solo es necesario pegar dos pequeños imanes en los extremos de la pila para que estos entren en contacto con el solenoide, generando una corriente por él que a la vez cree un campo magnético interno que impulse a la pila, la cual, al ser un dipolo, será muy susceptible al campo generado. Tras explicar toda esta teoría a los alumnos, se les enseñaría un ejemplo simple con un solenoide pequeño para que tengan una referencia visual de lo que se está tratando. Entonces, se les pediría que hiciesen un cálculo simple por su cuenta, parcialmente guiado por el profesor, de cuánto tardaría la pila en recorrer un solenoide de largura igual al aula y con qué velocidad llegaría. Así, el día siguiente, cronómetro en mano, los alumnos, todos juntos, calcularían este tiempo de manera experimental con un solenoide y pilas reales de esas dimensiones, objetos bastante baratos de obtener por parte del centro, para ver si coinciden con los cálculos teóricos teóricas. Esto no solo les ayudaría a entender mejor esta nueva rama de la física, sino que también les ayudaría a ver las conexiones que tiene con la vida real y así, presumiblemente, aumentar su interés en la asignatura. Además, sirve para que vean un ejemplo real de la fricción, que hará que la pila llegue algo más tarde de lo previsto y ver si se les ocurre que esto sea la razón. Además, se mencionaría que la inducción no solo afecta a objetos físicos, sino también a la luz, como bien descubrió Faraday después, para que así los alumnos vean la relación existente entre diversos campos de la física (ondas en este caso).
EVALUACIÓN
Esta actividad, al ser realizada por la clase entera en conjunto, no tendría por qué contar para nota, pero sí sería obligatoria. Aunque, si es necesario, podrían puntuarse los cálculos de la velocidad y el tiempo que han hecho en casa, teniendo en cuenta la exactitud de los resultados y las explicaciones propias razonando el proceso seguido para evitar que se copien entre ellos.
REFERENCIAS
-Faraday, M., & Vibrations, R. (2015). Faraday-OpenMind-24-08-2015-ESP. 1–6. https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/grandes-personajes/faraday-y-la-teoria-electromagnetica-de-la-luz/
-Joskowicz, J. (2015). Historia de las telecomunicaciones. Revista Fibra. Tecnologías de La Comunicación, 1–53. https://iie.fing.edu.uy/ense/asign/ccu/material/docs/Historia de las Telecomunicaciones.pdf
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