Electromagnetismo
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica.
El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.
Experimento
Materiales
Frasco de vidrio
transparente con su tapa.
Dos tornillos de 5
cm de longitud.
Cuatro
tuercas.
Cinta
aislante.
Palito de
chupa-chups o algo similar.
Cable para
conexiones.
Pila de 4,5 V o
más, o fuente de alimentación.
Filamentos de
diversos metales o aleaciones: hierro, cobre, nicrom, constantan… y, si se
quiere, un interruptor.
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Fundamento científico
Que la bombilla ha sido uno de los más grandes inventos comparable a la
mismísima rueda prehistórica es difícil de discutir. El placer de construirla
uno mismo y ver que funciona se nota en el rostro de todo el que pone manos a la
obra.
Desarrollo
Se taladran dos agujeros en la tapa del frasco a una distancia aproximada de
3 cm uno de otro y se introducen los tornillos previamente recubiertos de cinta
aislante por la zona en contacto con la tapa. En la punta de cada tornillo se
enrosca un pareja de tuercas. Un hilo de unos 10 cm se enrolla en torno al
palito de caramelo y cada extremo se une a uno de los tornillos asegurándolo con
las tuercas. Se establecen las conexiones a la pila o a la fuente de
alimentación…, y se disfruta del espectáculo.
¿Qué hizo
el visitante?
El visitante enrollaba hasta cuatro hilos de diferentes materiales con el
palito y montaba cada uno sobre los tornillos: total, cuatro posibles bombillas,
unas funcionaban y otras, no. Hicimos un montaje de tres espejos sobre una
madera y todo ello en una habitación en penumbra para realzar el efecto. Les
sorprendió que el hierro se funda rápidamente o que el cobre no ilumine y que el
nicrom y el constantan funcionen bien.
Fuentes