El Circo de la Física

El Circo de la Física
Juan Carlos Arteaga Velázquez y Rodrigo Pelayo Ramos
Departamento de Física, CINVESTAV
Introducción
El Circo de la Física ha sido planeado para mostrar a una audiencia general, de todas las
edades, ocupación, profesión y nivel académico, una manera diferente de ver a la física,
ilustrando conceptos físicos importantes a partir de sencillos y llamativos experimentos
que pueden ser llevados a cabo en su mayoría con material casero. Dentro del Circo de
la Física es una premisa que todo experimento presentado cuente con su explicación, ya
que muchas de las demostraciones podrían confundirse con trucos. El objetivo es
mostrar que es posible explicar y comprender los fenómenos cotidianos que nos rodean
con el conocimiento de los conceptos físicos más básicos, y sin necesidad de emplear
las matemáticas. En la primera versión del Circo de la Física, presentada en el ciclo de
la Tecnología y la Ciencia desde el Cinvestav, se presentaron veintitrés experimentos,
mismos que fueron clasificados de acuerdo al área de la Física a la que pertenecen los
conceptos que ilustraban. Se presentaron experimentos de mecánica, presión, fluidos,
calor, ondas, sonido y electromagnetismo. En el presente artículo se expone una
explicación detallada de cuatro de los experimentos presentados, considerados como los
más llamativos e interesantes por los autores, para que cualquier lector interesado pueda
realizarlos y compartirlos con sus amistades.
El giroscopio (Mecánica)
Dentro de la física, el estudio del movimiento así como de las causas que lo originan y
lo modifican pertenece al dominio de la mecánica. Con ayuda de la mecánica podemos
describir el movimiento y predecir la posición y velocidad, en cualquier instante de
tiempo, de diversos cuerpos en una gran variedad de situaciones, ya sea que los cuerpos
se encuentran en la Tierra o en el espacio. La mecánica estudia todos los posibles
movimientos que puede presentar un cuerpo, como desplazamientos, rotaciones del
cuerpo en torno a ciertos ejes e, incluso, posibles vibraciones del objeto. Las
aplicaciones de la mecánica son variadas y los principios y las leyes que los rigen se
encuentran presentes en nuestra vida diaria.
Para aprender y ejemplificar algunos conceptos de la mecánica, como son aquellos
asociados con los movimientos de rotación, usaremos una rueda de bicicleta con la que
realizaremos dos experimentos fascinantes. Lo primero que debemos conseguir es la
rueda, de preferencia de 22” de diámetro, con sus respectivos “diablitos” y su llanta. Si
no se tiene una llanta a la mano se puede enrollar alambre alrededor del anillo de la
rueda y después cubrirlo con cinta adhesiva, lo cual es más recomendable (véase figura
1). El propósito es aumentar la masa de la rueda en sus extremos. La rueda debe estar
bien lubricada en sus ejes y debe girar sin dificultad alrededor de los mismos. También
necesitaremos un cordón largo (por ejemplo, de 60 cm de longitud) y resistente como
para poder soportar el peso de la rueda.
Lo primero que haremos será atar bien los extremos del cortón para formar un lazo.
Luego, colocaremos la rueda de bicicleta en posición vertical, sosteniendo uno de sus
“diablitos” con una de nuestras manos y el otro, auxiliados con el lazo ¿Qué sucederá si
dejamos sin apoyo el extremo de la rueda que sostenemos directamente con la mano?
Efectivamente, la rueda caerá al faltarle uno de sus soportes. Está bien, con justa razón
pueden protestar, este experimento no es lo bastante sorprendente como para salir
corriendo a la calle y comprar una rueda de bicicleta. Pero que tal si ahora repetimos el
experimento incorporando una pequeña variante: usando una rueda en rotación.
Figura 1. Rueda de bicicleta con alambre
enrollado en el anillo externo, éste último
cubierto con cinta aislante.
Figura 2. Poniendo a girar la rueda.
Sujetemos con una mano uno de los “diablitos” de la rueda y con la otra pongamos a
girar la rueda rápidamente alrededor de su eje (ver figura 2). El impulso inicial debe ser
vigoroso. Ahora, con velocidad, coloquemos en posición vertical la rueda sin detener su
rotación y apoyemos el “diablito” que se encuentra libre en el lazo, el cual debemos
sujetar fuertemente por el otro extremo. Finalmente, soltemos el diablito que se
encuentra apoyado directamente en una de nuestras manos (ver figura 3) ¿Qué le sucede
ahora a la rueda? De manera extraordinaria, la rueda no cae, se mantiene en posición
vertical y su eje comienza a girar horizontalmente alrededor de su punto de apoyo como
si estuviera desafiando a la gravedad.
Figura 3. La rueda, a pesar de que está
apoyada en un solo extremo, no cae,
siempre que la misma esté girando en torno
a su eje.
Figura 4. Una rueda de bicicleta en
rotación puede actuar como un trompo.
Realicemos otro experimento. Nuevamente, hacemos que gire la rueda en torno a su eje.
Ahora apoyemos uno de los “diablitos” sobre el piso (el cual debe ser plano y liso), o
bien, sobre la palma de nuestra mano, de tal manera que el eje de la rueda quede
ligeramente desviado de la vertical, y soltémosla (véase figura 4) ¿Qué ocurre? La rueda
no cae y su eje comienza a precesar, es decir, a describir circunferencias, en este caso,
alrededor de la dirección vertical. La rueda se comporta, entonces, como un trompo.
El comportamiento de la rueda en los dos experimentos anteriores se debe, por una
parte, a la presencia de un momento angular dirigido a lo largo del eje de la rueda en
rotación y, por la otra, a una torca generada por la fuerza de gravedad, la cual obliga a
que el momento angular de la rueda y, con ello, su eje, giren horizontalmente en torno al
punto de apoyo (ver figura 5). Cuando un objeto está girando adquiere lo que llamamos
un momento angular, cantidad física que depende de la velocidad de rotación del cuerpo
(velocidad angular), la cantidad de masa del objeto y de cómo se halla distribuida dicha
masa en torno al eje de rotación (inercia de rotación). El momento angular es una
cantidad vectorial, es decir, una cantidad física que además de poseer una magnitud,
posee dirección y sentido. La dirección del momento angular siempre es perpendicular
al plano de rotación. En el caso de una rueda que gira en torno a su eje, el momento
angular siempre se encuentra a lo largo del eje (ver figura 5).
Para cambiar la dirección o la magnitud del momento angular se requiere de una torca.
Esta es una cantidad física que se origina al aplicar una fuerza sobre un objeto a cierta
distancia de un punto de apoyo. Mientras más grande sea la distancia entre el punto de
aplicación de la fuerza y el punto de apoyo, mayor será la torca. La torca también
depende del ángulo formado por la dirección de la fuerza y la línea que va del punto de
apoyo al punto de aplicación de la fuerza, y es máxima cuando el ángulo anterior es de
90, pero se anula cuando el ángulo referido es de 0. Como el momento angular, la
torca es una cantidad vectorial, con la diferencia de que la dirección de la última
siempre es perpendicular al plano que forman la dirección de la fuerza y la línea entre el
punto de apoyo y el punto donde se aplica la fuerza.
El momento angular se ve modificado de tres formas distintas por la torca: Si la torca y
el momento angular son paralelos, resulta que la torca incrementa la magnitud del
momento angular, si son antiparalelos, la magnitud del momento angular disminuye,
pero si son perpendiculares, la torca sólo modifica la dirección del momento angular,
dejando intacta su magnitud. En este caso, el cambio en el momento angular tiene la
misma dirección de la torca.
Regresemos ahora a nuestros experimentos. Por una parte, la rueda en rotación, la cual
se encuentra apoyada sobre uno de los “diablitos”, posee un momento angular dirigido a
lo largo de su eje. Por la otra, la rueda se encuentra sometida a la fuerza de gravedad la
cual apunta hacia abajo, sobre la vertical, y actúa sobre el centro de la rueda, pues es
aquí donde se halla el centro de masas del objeto, esto es, el lugar donde podemos
considerar que se encuentra reunida toda la masa de la rueda. Ahora bien, la fuerza de
gravedad induce una torca sobre la rueda respecto al punto de apoyo. Dicha torca apunta
perpendicularmente al plano que forman la dirección de la fuerza y la línea que une el
punto de apoyo y el centro de masas de la rueda, la cual coincide con el eje de la rueda.
Resulta, entonces, que la torca final es perpendicular al eje de la rueda y, a su vez,
horizontal (ver figura 5). Como consecuencia, esta torca provoca que el momento
angular y el eje de la rueda giren horizontalmente en torno al punto de apoyo.
Cuando la rueda no se encuentra en rotación y carece de momento angular, el efecto de
la torca es producir un giro vertical de la rueda hacia abajo respecto al punto de apoyo,
ocasionando que la rueda caiga. En este caso, la magnitud del momento angular que
produce la torca apunta horizontalmente, es por esto que la rueda gira sobre el plano
vertical. Los comportamientos observados en la rueda de bicicleta también son propios
de un giroscopio. Un giroscopio es prácticamente un disco que puede girar libremente
en torno a un eje que pasa perpendicularmente por su centro. De esta forma, las ruedas
de bicicletas pueden considerarse como giroscopios.
Figura 5. El giroscopio. Se
muestran el punto de apoyo de la
rueda (O), la torca () generada
por la fuerza de gravedad en la
rueda, es decir, por el peso
(peso), el momento angular de la
rueda (L) y el cambio que
produce la torca en dicho
momento.
Vibración de una varilla (Ondas y Sonido)
Este experimento, que es parte de la sección de ondas y sonido, sirve para mostrar cómo
se pueden producir y propagar las ondas mecánicas en un sólido y en una dimensión. El
material empleado es simple. Primero, se necesitan cuatro varillas de aluminio de ½”,
aunque también se recomiendan las de ¾”. Las varillas pueden tener longitudes
distintas, dos de ellas pueden ser de 1.2 m aproximadamente con una pequeña diferencia
en sus longitudes de, 0.5 cm aproximadamente. Las otras dos varillas pueden tener
longitudes aproximadas de 70 y 50 cm, aunque realmente las longitudes pueden variar
incluso hasta los 30 cm. Sin embargo, mientras más cortas sean las varillas, más difícil
será trabajar con ellas. Otro material indispensable para la realización de este
experimento es la brea, misma que se puede conseguir en cualquier tlapalería a bajo
precio.
Si nosotros golpeamos una de las varillas largas por uno de los extremos, ésta vibrará
emitiendo un sonido similar al de una campana. Dichas vibraciones son conocidas como
vibraciones transversales, y su tiempo de duración es relativamente corto. El objetivo
de nuestro experimento será generar otro tipo de vibraciones, las denominadas
longitudinales, esto es, aquellas que se propagan a lo largo de la varilla.
Para producir las vibraciones longitudinales, primero se requiere localizar el centro de la
varilla, lo que se logra buscando el punto de equilibrio. Realmente este es un punto
nodal de las vibraciones. Una vez localizado el punto medio, se sostiene firmemente la
varilla con dos dedos, procurando que sea sólo con las yemas y que éstas queden
perpendiculares a la longitud de la varilla, como se muestra en la figura 6.
Posteriormente, se aplica brea en una de las mitades de la varilla. De ser posible,
también habrá que usar un poco en los dedos de la mano con la que se pretende hacer
vibrar la varilla. Ahora, con tres dedos de nuestra mano (pulgar, índice y medio) se frota
la porción de la varilla donde se aplicó la brea (sin presionarla mucho), desde el centro
al extremo, con un movimiento moderado, como se muestra en la figura 7. La razón de
la brea es aumentar la fricción entre los dedos y la varilla. De forma consecutiva, se
frota la varilla con los dedos tantas veces como sea necesario para producir un sonido.
Este sonido deberá ser de gran intensidad. La gente se sorprende por lo intenso que
puede llegar a ser el sonido emitido por la varilla. Es bueno mencionar que generar el
sonido con la varilla requiere de práctica, pero una vez adquirida, con pasar los dedos
por la varilla una sola vez, se podrá obtener un buen sonido. Para detener la vibración
simplemente se pone un dedo o la palma de la mano en uno de los extremos de la
varilla. Aquí es donde uno puede percibir que las vibraciones son longitudinales.
Figura 6. Cómo sostener y aplicar brea en
la varilla
Figura 7. Cómo hacer vibrar la varilla.
Se puede comenzar haciendo vibrar una de las varillas largas y después se puede
proseguir con las más cortas, en orden, de acuerdo a su longitud. Deberá de notarse la
dependencia que guarda, en cada caso, la frecuencia de la vibración (o el tono del
sonido) con la longitud de la varilla. Mientras más corta sea dicha longitud, más agudo
será el sonido. Esto tiene una explicación física simple. Las vibraciones se propagan a lo
largo de la varilla un extremo a otro con gran velocidad, aproximadamente a 5100
metros por segundo, casi 15 veces mayor que la velocidad del sonido en el aire, de
manera que si la longitud de la varilla es menor, entonces en un solo segundo una onda
podrá ir y venir más veces que en una varilla larga, y por lo tanto su frecuencia
(oscilaciones por cada segundo) será mayor.
Con las dos varillas largas podemos hacer otro experimento sencillo. Se ponen a vibrar
las dos varillas simultáneamente y se aproximan entre sí sin que se toquen,
manteniéndolas paralelas. Debido a la pequeña diferencia de las longitudes de las
varillas, también habrá una pequeña diferencia entre sus frecuencias de vibración. Al
superponerse los sonidos se percibirá un leve trino. Lo anterior es debido a un fenómeno
llamado modulación en el que la superposición de dos ondas de distinta frecuencia
produce una onda resultante cuya frecuencia es el promedio de las ondas individuales y
cuya amplitud depende de la diferencia de frecuencias, como se ve en la figura 8. Este
fenómeno es aprovechado para poder enviar información “montada” en una onda, como
en el caso de las ondas de radio que transportan información de audio (radio AM).
Otro experimento sencillo que se puede realizar ahora con una de las varillas largas (en
realidad se puede emplear cualquiera), está relacionado con el efecto Doppler que es el
cambio de frecuencia que experimenta una onda, como el sonido, cuando su fuente está
en movimiento. Este fenómeno se puede escuchar cuando por ejemplo, una ambulancia
o patrulla se mueve respecto de nosotros con la sirena puesta: Al aproximarse el sonido
emitido es más agudo que el que se percibe cuando el vehículo se aleja. Esto se debe a
que, cuando una fuente de sonido se aproxima a un receptor, las ondas se compactan y,
cuando se aleja, las ondas se expanden. Para nuestro experimento, simplemente tenemos
que poner a girar la varilla rápidamente sosteniéndola del centro como si fuera un
bastón.
Figura 8. La modulación se
produce al superponer ondas
con frecuencia muy similar
Figuras de Chladni (Ondas y Sonido)
No sólo se pueden tener vibraciones en una dimensión, como en el caso de las varillas,
sino que también puede haberlas en dos y tres dimensiones. En esta sección nos
concentramos en las vibraciones en dos dimensiones, más específicamente, en las
vibraciones de láminas. Cuando tenemos un medio que vibra, algunas regiones se
mueven, pero otras permanecen inmóviles (según se muestra de manera un poco
exagerada en la figura 9), a estas últimas se les conoce como regiones nodales, las
cuales pueden ser obtenidas experimentalmente en el caso de placas y láminas con un
método muy sencillo, mismo que fue descrito en 1787 por el sajón Ernst Florens
Friedrich Chladni, quien, aparte de ser físico por convicción (abogado de carrera), era
músico. Chladni es conocido como el padre de la Acústica. Como dato curioso,
mencionaremos que Chladni nació en 1756, el mismo año que Mozart, y murió en 1827,
el mismo año que Beethoven.
Para este experimento necesitamos una placa delgada de aluminio (1 mm de espesor),
no importa la forma (en nuestro caso empleamos láminas cuadradas de
aproximadamente 30  30 cm), unas pinzas mecánicas o de electricista, un arco de
violín, un poco de brea y el ingrediente principal: Azúcar estándar.
La idea es sostener la lámina con las pinzas por algún punto de la orilla, tratando de
mantenerla siempre horizontal. El uso de las pinzas es sólo con el fin de poder sostener
la placa sin dificultad. Claro está que se puede sostener con las manos, pero puede llagar
a ser molesto después de un rato, ya que sólo se deben usar dos dedos para que se
puedan producir correctamente las vibraciones. Luego, se colocan unas dos o tres
cucharadas de azúcar sobre la lámina. Posteriormente, se hace pasar el arco de violín,
previamente untado con brea, de arriba abajo, por un borde de la lámina y siempre
perpendicular a la misma, como se muestra en la figura 10.
Figura 9. Vibraciones en una placa
cuadrada
Figura 10. Se muestra la forma correcta de
sujetar la lámina y la manera en la que se debe
pasar el arco de violín.
Se podrá ver que al pasar el arco se acumulará azúcar en las regiones nodales ya
mencionadas, formándose patrones muy extraños y llamativos. Estos patrones son
conocidos como figuras de Chladni. Se puede experimentar pasando el arco por
distintos puntos en el borde de la lámina, y cambiando el punto de apoyo de la lámina.
Algo que debe notarse es que las vibraciones de la lámina también son audibles y que
mientras más agudo sea el sonido emitido, más cercanas estarán las regiones donde se
acumule el azúcar. El la figura 11 podemos apreciar algunas de las figuras de Chladni
que obtenemos con nuestra lámina.
Figura 11. Diferentes modos de vibración de una lámina de aluminio. Los patrones
cambian dependiendo del punto de sujeción de la lámina y del punto donde se
produce la vibración.
Una aplicación de las figuras de Chladni la tenemos en la fabricación de instrumentos
musicales (laudería), en los cuales se estudian los modos normales de vibración de las
tapas de instrumentos de cuerda bajo frecuencias de resonancia conocidas. En la figura
12 se pueden ver algunos patrones de Chladni para violines y guitarras sometidos a
diferentes frecuencias de vibración. Es bueno mencionar que los nodos, además de
depender de forma del instrumento, también dependerán de la rigidez de la madera de la
que estén hechos los mismos.
Figura 12. Figuras de Chladni que muestran los modos de vibración en las tapas de
violines y guitarras con distintas frecuencias.
Levitador y cañón magnéticos (Electromagnetismo)
Todo cuerpo cargado eléctricamente establece un campo eléctrico a su alrededor. A
través de dicho campo un cuerpo con carga eléctrica puede ejercer una fuerza eléctrica
sobre otro. Las fuerzas magnéticas también se transmiten a través de un campo. En este
caso, una corriente eléctrica es la responsable de generar el correspondiente campo
magnético. Un campo eléctrico también puede ser producido por un campo magnético
variable en el tiempo, fenómeno conocido como inducción magnética. De manera
análoga, un campo eléctrico que cambia con el tiempo también es capaz de generar un
campo magnético. Esto no es extraño, ya que las fuerzas eléctricas y magnéticas están
íntimamente conectadas, en realidad, ambas son manifestaciones de una sola fuerza: la
fuerza electromagnética. En este apartado realizaremos un experimento fascinante que
involucra la construcción de un sencillo levitador magnético con el que exploraremos el
del fenómeno de la inducción magnética.
El material que necesitaremos es el siguiente: un “dimmer” o regulador de corriente
para lámparas (se puede usar uno de 600 W/ 127 V), un interruptor eléctrico de paso,
una clavija, cable duplex calibre 14 para instalación eléctrica (alrededor de 60 cm), 1
kilo de alambre de magneto calibre 18, mismo que debe ser enrollado uniformemente en
un carrete y de tal manera que los extremos del alambre queden al descubierto (para
nuestra conveniencia, los comercios ya enrollan la cantidad solicitada de alambre en
carretes de plástico, lo que nos ahorrará trabajo, sólo debemos recordar que, antes, hay
que pedir que se dejen los extremos del alambre al descubierto), y lo más importante,
una barra redonda de hierro, entre 1¼” y 1½” de diámetro y alrededor de 35 cm de
largo, que servirá de núcleo. También se requerirá de un anillo de aluminio cuyo
diámetro interno sea mayor que el del núcleo de hierro. De igual forma, en lugar del
anillo se puede utilizar una lata de refresco sin las tapas. El alambre enrollado en el
carrete nos servirá como una bobina y el anillo, como proyectil para nuestro cañón
magnético.
Lo primero que haremos será construir un electroimán con la barra de hierro y la
bobina. Para ello sólo se necesita ensanchar hueco del carrete a lo largo de su eje e
introducir el núcleo de hierro. El hueco del carrete debe tener un diámetro tal que el
núcleo de hierro entre a presión en el carrete. Luego, construiremos el circuito eléctrico
que se muestra en la figura 13. Este circuito es muy sencillo. Sólo requiere conectar en
serie la bobina, el regulador y el interruptor con ayuda del cable y unir los dos extremos
del circuito resultante a la clavija (véase figura 13). Recuerda que se deben aislar los
amarres o conexiones finales con cinta aislante para evitar el riesgo de un corto circuito.
Realizando lo anterior, hemos terminado. Ahora comienza lo más divertido.
Figura 13. Circuito eléctrico para el
levitador y el cañón magnéticos.
Figura 14. Cuando se enciende el
electroimán y se deja pasar la corriente
eléctrica con el regulador, el anillo de
aluminio comienza a levitar.
Primero, con nuestro aparato, haremos que levite magnéticamente el anillo de aluminio
(o nuestra lata favorita de refresco). Para ello insertemos el anillo en el núcleo de hierro.
Luego, cerciorándonos que el circuito esté apagado y el regulador indique el mínimo de
corriente, conectemos el circuito a una fuente de corriente alterna (CA). La toma de
corriente en nuestras casas, con un voltaje de 120 V y frecuencia de 60 Hz, puede
utilizarse con seguridad. Ahora, encendamos el aparato y dejemos pasar la corriente
poco a poco con el regulador ¿Qué observamos? Efectivamente, el anillo comienza a
levitar (ver figura 14).
La explicación de este fenómeno es relativamente sencilla. Como ya comentamos, una
corriente eléctrica produce un campo magnético. En el caso de una bobina con sus
espiras dispuestas cilíndricamente, como la que conseguimos, el campo magnético
resultante es como el de un imán de barra: las líneas de campo magnético fluyen por el
eje de la bobina salen por un extremo, designado como polo norte, y entran por el otro
extremo, denominado polo sur (ver figura 15). La presencia del núcleo de hierro dentro
de la bobina incrementa la magnitud del campo magnético a lo largo del eje del
dispositivo.
Ahora, ya que la corriente está variando y, por tanto, el flujo del campo magnético que
atraviesa el anillo, la corriente eléctrica del electroimán induce magnéticamente un
campo eléctrico variable en el anillo de aluminio (ley de inducción de Faraday). A su
vez, este campo eléctrico genera un voltaje que pone en movimiento una corriente
eléctrica a lo largo del anillo (ver figura 16), por lo tanto, el anillo se transforma en otro
imán.
Ahora bien, de acuerdo a una conocida ley física, la denominada ley de Lenz, resulta que
las líneas de campo magnético generadas por el anillo fluyen a través de su hueco
interior de tal manera que refuerzan o atenúan el flujo del campo magnético que genera
el electroimán en esa región en los momentos en que este flujo del electroimán
disminuye o se incrementa, respectivamente. Lo primero genera una atracción entre el
electroimán y el anillo, y lo segundo, una repulsión. Ya que la corriente que genera el
campo magnético de la bobina es alterno, el anillo y el electroimán se atraen y se
repelen magnéticamente entre sí de forma alternante. El electroimán levanta el anillo
por repulsión precisamente en aquellos momentos en el que la magnitud del campo
magnético del primero se incrementa. El anillo se queda levitando en el aire a una altura
tal que los empujones de la bobina sobre el anillo equilibran el peso de éste último. Esta
altura depende de que tan intenso sean la corriente y el campo magnético del
electroimán. Como la corriente en la bobina del electroimán varia muy rápidamente (a
60 ciclos por segundo), el anillo, a penas va cayendo por los jalones magnéticos de la
bobina, y los empujones que les siguen lo obligan a subir. Este fenómeno ocurre con tal
rapidez que el anillo se queda estático a cierta altura.
Figura 15. La bobina genera un
campo magnético como el de un
imán permanente de barra.
Figura 16. El campo magnético variable del
electroimán, el cual es producido por una corriente
alterna (i), induce una corriente eléctrica en el anillo
de aluminio.
Ahora pasemos con el experimento final: el cañón magnético. Apaguemos primero el
circuito y coloquemos en su máximo el regulador ¿listos para lo siguiente? Enciendan y
apaguen rápidamente el interruptor ¿Qué sucede con el anillo? El anillo sale eyectado
violentamente hasta una altura de poco más de un metro (si es una lata la altura es
menor) – véase figura 17. Esto se debe a que el campo magnético inducido en el anillo
aumenta mientras más rápido varíe el campo magnético de la bobina. Como el regulador
estaba en su máximo, al accionar el interruptor la corriente en la bobina se incrementó
hasta alcanzar su máximo de un solo golpe lo que indujo un fuerte campo magnético en
el anillo, opuesto al de la bobina. La repulsión resultante obligó al anillo a salir expelido
de la bobina.
Figura 17. Cuando el regulador se
coloca en el máximo y luego se
enciende el electroimán con el
interruptor, el anillo es expelido
violentamente.