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los en el mismo ángulo y se los suelta, el polo no
ranurado frenará muy rápidamente, mientras que
el polo ranurado realizará algunas oscilaciones.
• Explicación: En los experimentos del apartado 4.1
fluía una corriente a través del columpio conduc-
tor. Por esta razón, se movían las cargas (electro-
nes) en un campo magnético, lo cual, obviamente,
condujo a la obtención de una fuerza mensurable
(la fuerza de Lorentz).
Fig. 5 : Montaje experimental "Corrientes parásitas inducidas"
• También en este experimento se mueven cargas
– los electrones libres del aluminio – en un campo
magnético, pero aquí, dicho movimiento obedece
a una razón de naturaleza mecánica. Por medio
de este movimiento, también aquí la fuerza de
Lorentz actúa sobre los electrones, lo cual tiene
como consecuencia un flujo de electrones, esto es,
una corriente que atraviesa el aluminio, la cual, en
este experimento, de acuerdo con el sentido de
oscilación del péndulo, fluye en vertical, de arriba
hacia abajo o viceversa.
• En el caso del péndulo no ranurado se produce un
«cortocircuito», puesto que la corriente inducida
en el área del péndulo puede fluir en sentido de
retorno por el exterior del campo magnético. De
esta manera se origina una corriente parásita, la
cual puede ser muy elevada, lo cual conduciría a
un calentamiento del aluminio. La energía pendu-
lar se convierte, en primer lugar, en energía eléc-
trica y, a continuación, en calor.
• En el péndulo ranurado no se puede generar esta
corriente parásita, puesto que, debido a las ranu-
ras, la superficie de aluminio que se encuentra por
fuera del campo magnético está aislada de la su-
2)
Grimsehl, Physik II, Ernst Klett Verlag Stuttgart, 1955
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemania • www.3bscientific.com • Se reservan las modificaciones técnicas
perficie que se encuentra dentro de él. A saber, los
electrones también son desplazados, en primer lu-
gar, en una dirección, pero cuando se agrupan
muchos electrones en la parte superior o inferior
del péndulo, chocan entre sí, y la tensión que esto
genera produce un equilibrio con la fuerza de
Lorentz, en ausencia de flujo de corriente. La ener-
gía pendular, por tanto, no se convierte en calor.
4.3 Diamagnetismo y paramagnetismo
• El montaje experimental corresponde, en princi-
pio, a la Fig. 5. En lugar del péndulo se cuelga aho-
ra la barra de aluminio, o la de cristal, sobre el
campo magnético (antes, eventualmente, se debe
alisar el alambre retorcido, véase apartado 3). La
barra de cristal, en principio, girará un poco, mien-
tras que la de aluminio adopta lentamente su po-
sición final (corriente parásita inducida, véase últi-
mo apartado). Después de algún tiempo, las barras
se posicionan como se muestra en la Fig. 6.
Fig. 6: Barra de cristal (izquierda) y de aluminio (derecha) en el campo
magnético
• Si se afloja el tornillo moleteado que sostiene los
imanes, tras un lento giro de éstos, se puede de-
mostrar que la orientación de las barras continúa
guardando relación con los imanes y, por tanto, no
obedece a la posición de reposo determinada por
la mecánica pura (ninguna torcedura del alambre).
• Explicación: Aunque ni el cristal ni el aluminio son
magnéticos, ambas barras se orientan hacia el cam-
po magnético. La magnitud decisiva, en este caso,
es la permeabilidad µ
multiplica la densidad de flujo de un campo mag-
nético por la acción del material en cuestión, en
relación al vacío. Asombrosamente – y de una ma-
nera diferente a lo que ocurre con las constantes
dieléctricas –, la permeabilidad relativa puede ser
mayor o menor a 1. En el caso del aluminio, ésta es
de
2)
= 1,000023, y para el vidrio es igual a= 0,99999.
Por tanto, para el aluminio, la densidad de flujo se
incrementa, y la barra gira en el sentido del cam-
po. Este efecto se denomina paramagnetismo. En
el caso del vidrio, ocurre lo contrario. La barra gira
en sentido contrario al campo y el efecto se deno-
mina diamagnetismo.
20
, la cual indica en cuánto se
r
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