Anillos de Thomson

El experimento demuestra la aparición de una corriente eléctrica inducida en un anillo por acción de un flujo de campo magnético que varía en el tiempo a través de este.

Materiales & Equipos

Descripción del experimento

En el experimento de los anillos de Thomson se genera un campo magnético que varía en función del tiempo por medio de un solenoide con un núcleo de hierro en su interior que se conecta a una fuente de voltaje AC. El núcleo sobresale unos 30cm del solenoide de tal forma que a través de este pueden insertarse anillos metálicos con diferentes características. El solenoide se conecta directamente a la pared por medio de un enchufe; para controlar la corriente en el circuito, se conecta en serie un reóstato.

Inicialmente se pone un anillo de cobre a través del núcleo de hierro, se configura el reóstato en una posición intermedia, y se acciona el interruptor que enciende la fuente AC. Se observa que el anillo sale disparado hacia arriba apenas se cierra el interruptor. Si se repite el experimento, aumentando la resistencia del reóstato, se observa que el anillo queda flotando a cierta distancia de la base del núcleo de hierro. La distancia puede ajustarse por medio del reóstato.

íPRECAUCIÓN! El anillo se calienta bastante después de unos minutos, por esto es conveniente dejar que el anillo se enfríe una vez que se apaga la fuente AC.

Si se repite el experimento empleando un anillo abierto en lugar del anillo maciso de cobre se encuentra que este no se eleva y no se calienta: permanece en la parte inferior del núcleo de hierro.

En una segunda demostración se reemplaza el anillo de cobre maciso por un anillo conformado por varias vueltas de alambre de cobre acerado conectado en serie con un bombillo. Se repiten los mismos pasos realizados en la primera demostración y se observa que apenas se acciona el interruptor, el bombillo se enciente (a pesar de que el anillo no está conectado a una batería) y el anillo permanece en la parte baja del núcleo de hierro. La luminosidad del bombillo puede ajustarse por medio del reóstato.

Los experimentos realizados permiten demostrar la aparición de una corriente eléctrica inducida a través del anillo como resultado del cambio en el flujo de campo magnético a través de una trayectoria metálica cerrada:

Videos

Para iniciar la reproducción del video del experimento haga click en la imagen a continuación.

Información adicional

The Jumping Ring - Physics Education - 2009 Phys. Educ. 44 27 PDF