RESISTENCIAS EN SERIE Y PARALELO. UNIVERSIDAD DE LA SALLE Nelson Siatoya1
Palabras RESUMEN: En el siguiente informe de laboratorio, daremos a conocer los conceptos básicos que se deben tener en cuenta como campo magnético, constante de permeabilidad, solenoide entre otros, primordiales en la comprensión del fenómeno que se produce cuando interactúan el campo magnético producido por la corriente eléctrica que circula a través de un conductor. También mediremos la fuerza que un campo magnético ejerce sobre una corriente eléctrica y el campo magnético de un solenoide
clave:
Solenoide, campo magnético, corriente eléctrica. Balanza de corriente
Key words: Solenoid, magnetic field, electric current, current balance.
ABSTRACT In the next lab report we will disclose the basic concepts that should be taken into account as a magnetic field, solenoid among others, overriding understanding of the phenomenon that occurs when interacting magnetic field produced by the electric current flowing through a driver. Also we will measure the strength that a magnetic field exercises on an electric current and the magnetic field on a solenoid I.
INTRODUCCION
Los objetivos principales fueron Medir la fuerza que un campo magnético ejerce sobre una corriente eléctrica. Determinar el campo magnético de un solenoide. Hallar la relación entre el campo magnético de un solenoide y la corriente que lo produce
1
Ingenieria Civil (
[email protected])
Cuando una carga q se mueve a una velocidad v en presencia de un campo magnético B, actúa sobre ella una fuerza F que viene dada por F= q (v x B)
En un hilo conductor, la velocidad de los conductores de carga viene dada por la corriente eléctrica I que fluye por el hilo, q x v = IL, donde L es la longitud del hilo. Así, un hilo conductor de longitud L por el que circula una corriente I experimenta una fuerza dada por F = L I X B. Mediante la balanza de corriente se puede variar de forma independiente cada uno de los términos de de la ecuación anterior, (la longitud del hilo, la corriente, la intensidad del campo magnético) y medir la fuerza magnética resultante, pudiendo por tanto estudiar de forma completa la interacción entre un hilo por el que circula una corriente y un campo magnético.
MAGNETISMO En física, el magnetismo es un fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
CAMPO MAGNÉTICO El campo magnético es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad , sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo, llamada inducción magnética o densidad de flujo magnético. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad. f= q V X B (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto cruz es un producto vectorial que tiene como resultante un vector perpendicular tanto a
v como a B). El módulo de la fuerza resultante será l F l = q lvl lBl. sen (ángulo)
CARGA ELÉCTRICA Es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas (pérdida o ganancia de electrones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética.
PERMEABILIDAD MAGNÉTICA a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material. La magnitud así definida, el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suele representar por el símbolo
SOLENOIDE El solenoide es un alambre aislado enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se genera un campo magnético dentro del solenoide. El solenoide con un núcleo apropiado se convierte en un imán (en realidad electroimán). Se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme.
Podemos
calcular el modulo del campo magnético dentro del solenoide según la ecuación:
Donde y y
y
0 : el coeficiente de permeabilidad n : densidad de espiras del solenoide 460 vueltas i: corriente que circula.
Este tipo de bobinas o solenoides es utilizado para accionar un tipo de válvula, llamada válvula solenoide, que responde a pulsos eléctricos respecto de su apertura y cierre. Eventualmente controlable por programa, su aplicación más recurrente en la actualidad, tiene relación con sistemas de regulación hidráulica y neumática. El mecanismo que acopla y desacopla el motor de arranque de los motores de combustión interna en el momento de su puesta en marcha es un solenoide.
exista corriente en los aparatos, se nivela perfectamente la balanza en el centro del solenoide a lo largo de su eje en posición horizontal, para ello, se utilizan varios pedazos de hilo de contrapeso. Después se aplica una corriente de 1.5 A y por la espira de la corriente 3.00 A, la balanza se desequilibrara, i se deberá nivelar con un numero de pedazos de hilos conveniente. Después se procede a anotar los datos en una tabla y se halla el respectivo campo magnético.
ANALISIS DE RESULTADOS Haciendo regresión lineal para los datos obtenidos se obtiene la grafica de la fuerza magnética la pendiente indica el campo magnético sobre el senoloide
CONCLUSIONES
En el anterior laboratorio se midió la fuerza que un campo magnético ejerce sobre una corriente eléctrica
Se determinó el campo magnético de un solenoide
Se halló la relación entre el campo magnético de un solenoide y la corriente que lo produce
MATERIALES Se presenta un montaje que se debe realizar teniendo en cuenta los siguientes materiales
y
solenoide
y
hilos de peso 0.0064 g
y
fuente
y
balanza de corriente
y
amperímetro
BIBLIOGRAFIA y
es.net/reportajes/neutron.htm> [citado en 7 de agosto de 2009] y
METODOS El procedimiento a seguir es el siguiente. Se arma el montaje conforme se puede apreciar en la figura de la guía, sin que
[
citado en 7 de agosto de 2009] y
otecnia/principiosdelaelectricidad/ cargaycampoelectricos/contenidos
/01d56993080930f36.html>[citado en 7 de agosto de 2009] y
rizaci%C3%B3n>[citado agosto de 2009]
en 7 de
Tabla de datos
IS (A)
I (A)
L(M)
NO DE HILOS
2,64 2,63 2,63
1 1,7 2,47
0,02 0,02 0,02
8 10 13
0,3637 0,4547 0,5911
2,60
2,95
0,02
14
0,6366
F (N)
Productoi.l F (N)
IXL
0,3637 0,4547
0,02 0,034
0,5911 0,6366
0,0494 0,059
Fuerza sobre la espira vs i.l 0.07
0.06
y = 0.136x - 0.029
0.05 0.04
Series1
0.03
Linear (Series1)
0.02
Linear (Series1)
0.01 0 0
Para
² = 0.991
0.2
0.4
0.6
calcular el campo magnético se utilizo la formula
B = 4x 10 -7 (560) (2.64) = 1.8578x10-3 (2.63) = 1.8507x10-3 (2.62) = 1.8437x10-3 (2.60) = 1.8296x10-3
0.8
