Experimento para demostrar la Ley de Gauss con el magnetismo

 

Experimentos para Demostrar la Ley de Gauss para el Magnetismo a Alumnos de Nivel Superior

Introducción:

La Ley de Gauss para el magnetismo establece que el flujo magnético a través de cualquier superficie cerrada es igual a cero. Esta ley fundamental implica que no existen monopolos magnéticos, y que las líneas de campo magnético siempre forman bucles cerrados. En este documento, se presentan dos experimentos que los estudiantes de nivel superior pueden realizar para observar y comprender la Ley de Gauss para el magnetismo.

Experimento 1: Líneas de Campo Magnético alrededor de un Solenoide

Materiales:

• Un solenoide (una bobina de alambre de cobre enrollada alrededor de un núcleo)
• Limaduras de hierro
• Una cartulina o vidrio
• Una fuente de alimentación de corriente continua (opcional)
• Cables de conexión

Procedimiento:

1. Coloque el solenoide sobre una superficie horizontal.
2. Espolvoree limaduras de hierro sobre una cartulina o vidrio colocado encima del solenoide.
3. Conecte los extremos del solenoide a una fuente de alimentación de corriente continua (si se utiliza una fuente de alimentación) o a una batería.
4. Observe la distribución de las limaduras de hierro alrededor del solenoide.

Explicación:

Al pasar una corriente eléctrica por el solenoide, se genera un campo magnético alrededor del solenoide. Las limaduras de hierro se magnetizan temporalmente y se alinean con las líneas de campo magnético. La distribución de las limaduras de hierro revela la forma y la dirección de las líneas de campo magnético alrededor del solenoide.

Rúbrica:

Criterio	Excelente (4 puntos)	Bueno (3 puntos)	Satisfactorio (2 puntos)	Necesita mejorar (1 punto)
Observación del fenómeno	El estudiante observa claramente la distribución de las limaduras de hierro alrededor del solenoide y describe la forma y dirección de las líneas de campo magnético.	El estudiante observa la distribución de las limaduras de hierro, pero su descripción de las líneas de campo magnético puede ser imprecisa.	El estudiante observa algunas agrupaciones de limaduras de hierro, pero no relaciona claramente la observación con las líneas de campo magnético.	El estudiante no observa una distribución clara de las limaduras de hierro.
Explicación del fenómeno	El estudiante explica correctamente la relación entre la corriente eléctrica en el solenoide, el campo magnético generado y la alineación de las limaduras de hierro con las líneas de campo magnético.	El estudiante proporciona una explicación general del fenómeno, pero puede tener algunos errores o omisiones.	La explicación del estudiante es incompleta o inexacta.	El estudiante no proporciona una explicación clara del fenómeno.
Relación con la Ley de Gauss para el magnetismo	El estudiante relaciona correctamente la observación con la Ley de Gauss para el magnetismo y comprende la importancia de esta ley.	El estudiante relaciona la observación con la Ley de Gauss para el magnetismo, pero su comprensión puede ser parcial.	El estudiante hace una conexión superficial entre la observación y la Ley de Gauss para el magnetismo.	El estudiante no relaciona la observación con la Ley de Gauss para el magnetismo.
Comunicación y trabajo en equipo (si se realiza en parejas)	El estudiante se comunica claramente con su compañero, comparte observaciones y trabaja en conjunto para completar el experimento.	El estudiante se comunica con su compañero, pero la colaboración podría ser más efectiva.	La comunicación entre los estudiantes es limitada o no colaboran de manera efectiva.	El estudiante no trabaja en equipo o no se comunica con su compañero.