Un electroimán es un dispositivo que utiliza corriente eléctrica para generar un campo magnético. Generalmente se construye enrollando alambre de metal alrededor de un núcleo de hierro o acero. También pueden emplearse níquel y cobalto.
Herramientas y materiales
Una pequeña batería de 1,5 voltios 1 metro de cable aislado de calibre 22 Un sujetapapeles (gancho para papeles) desplegado Un par de pinzas para quitar el aislamiento del cable Cinta adhesiva Aproximadamente una docena de grapas
Procedimiento:
Desdobla un sujetapapeles. Ponle cinta alrededor de uno de los extremos para que puedas distinguirlos fácilmente.
Esto no es necesario cuando el objeto en cuestión posee dos extremos distintos, como una puntilla o un clavo.
Quita dos o tres centímetros del aislamiento en cada extremo del cable. Envuelve el sujetapapeles con el cable de modo que quede ajustado.
Comienza en un punto situado a 15 cm del extremo del cable. Haz círculos pequeños concéntricos comenzando en el extremo que marcaste con cinta.
Continúa hasta cuando llegues al otro extremo del sujetapapeles.
Conecta la punta del cable que queda más cerca del extremo del sujetapapeles que está marcado con cinta al polo positivo de la batería.
Conecta la otra punta del cable al polo negativo de la batería durante más o menos 10 segundos.
Precaución: ¡Si el alambre se pone caliente al tacto en algún momento, desconéctalo de inmediato de la batería!
Mientras haya corriente pasando a través del cable, el sujetapapeles se considera un electroimán. Para ver si está magnetizado, puedes intentar recoger algunas grapas con él ¿Qué sucede cuando desconectas la batería?
Se pueden utilizar otros objetos hechos de hierro, acero, níquel o cobalto para construir un electroimán, pero descubrimos que el sujetapapeles funciona especialmente bien para el experimento de relajación que presentamos a continuación.
Muchos de los aparatos que tenemos en los hogares funcionan gracias a las relaciones entre la electricidad y el magnetismo, pues la corriente eléctrica crea su propio campo magnético. Mediante la realización de un sencillo experimento y la construcción de un electroimán, el alumnado podrá observar cómo la electricidad también se usa para construir imanes, que tienen su aplicación en multitud de aparatos y máquinas.
Necesitaréis...
Una pila de petaca o pilas y un portapilas, un clavo de hierro largo o una barrita de hierro, hilo de cobre fino, dos cables, cinta adhesiva y clips y/o tornillos para cada grupo.
Organización y desarrollo
En primer lugar se construirá un electroimán y después se realizará una puesta en común.
A la hora de realizar el experimento conviene tener en cuenta:
• Invitar al alumnado a plantear hipótesis de trabajo, antes de iniciar el experimento: ¿qué sucederá?
• Introducir modificaciones en el experimento a partir de las explicaciones del alumnado.
• Realizar los experimentos en grupos de 3 ó 4 personas, pues el intercambio de ideas entre ellas resultará más enriquecedor.
• Anotar las conclusiones y observaciones realizadas.
• Guardar las normas de seguridad.
Los pasos a seguir para construir el electroimán son:
• Coger el clavo o la barrita de hierro y enrollar en ella el hilo de cobre, de forma que las vueltas queden lo más apretadas posible. Han de estar juntas sin montar unas sobre otras. Dejar los extremos del clavo libres, y como 5 cm de hilo libre antes de comenzar a enrollar.
• Una vez cubierto 5 cm aproximadamente, sujetar con cinta adhesiva y enrollar de nuevo el hilo y volver a cubrir con la cinta adhesiva.
• Repetir la operación anterior y cortar el hilo, dejando libres unos 5 cm.
• Conectar a continuación los dos cables a la pila y unir los extremos libres a los dos hilos sobrantes.
• Probar a utilizar el clavo para levantar clips o tornillos, ¿qué ocurre?
• Desconetar los cables de la pila y juntar el clavo, ¿qué ocurre?
Explicación: Al enrollar el hilo de cobre al clavo se ha fabricado un solenoide.
Cuando se deja pasar la corriente eléctrica, el solenoide queda imantado instantáneamente y actúa como un imán. Cuando se desconecta, la imantación desaparece, pero el clavo habrá quedado ligeramente imantado.
La gran mayoría de los electroimanes están hechos con alambre enrollado, es decir con solenoides. Una barra de hierro en el interior aumenta el poder del electroimán.
Un conductor eléctrico crea a su alrededor un campo magnético, cuando circula la corriente a través de él.
