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Solenoide. Informe. Sirve de ejemploDescripción completa
UNIVERSIDAD DEL VALLE EN LA ASIGNATURA DE EXPERIMENTACIÓN EN FÍSICA 2 SANTIAGO DE CALI, 14 DE MAYO 2014
INTRODUCCION El siguiente informe es sobre el desarrollo de
La expresión (3) nos da la dependencia de
la práctica de laboratorio sobre inductancia
la auto inductancia de un solenoide con su
de un solenoide, realizado en el área de
longitud, radio y número de espiras, válida
experimentación física 2 en la universidad
si l >> r y bajo la suposición que el campo
del valle. Tiene como objetivos el estudio de
dentro es uniforme. Si l > r entonces la
la dependencia de la inductancia de un
ecuación (3) se modifica a:
solenoide con sus dimensiones geométricas, además de la aplicación de la Ley de Inducción de Faraday Faraday y el estudio estudio de oscilación
electromagnética:
la
Resonancia,
decaimiento exponencial.
DESARROLLO PRÁCTICO MARCO TEORICO
Para
el
desarrollo
del
laboratorio
se
realizaron las siguientes medidas: para cada
Para el desarrollo del informe es necesario
inductancia se mide la frecuencia de oscilación
mencionar a manera de recordatorio las
propia de la señal obtenida en el osciloscopio.
siguientes ecuaciones con respecto a la inductancia de un solenoide y demás. Esto con el objetivo de la total comprensión por parte del lector. El flujo de campo magnetico a traves del solenoide esta dado por:
Cada inductancia se midió tres veces con diferentes valores de capacitancia
C1, C2
y
C3.
Luego procederemos a repetir el proceso anterior con solenoides de la misma longitud y números de espiras
N,
pero diferente radio
r
así también
con solenoides del mismo radio r , pero longitud l diferente y por ultimo solenoides del mismo radio r
y longitud l, pero diferentes
N,
en cada caso
analizando la relación existente entre (r, l, N) con respecto a L. N (número de vueltas) se encuentra en la bobina,
Si este flujo varía, induce una fem en los extremos del solenoide dado por:
las diferentes capacitancias se varían en la caja de capacitancias, los radios y las longitudes se midieron con un metro.
La ecuación necesaria para la obtención de la inductancia L de las tablas 1 y 2 es:
RESULTADOS TEORICOS Para la primera tabla los valores nominales son:
Para la tabla 2 se dejó fijo el valor del radio y se varió la longitud y el número de vueltas. l (cm) 10. 6
N
N/l 200
18. 86 86792
C( F)
T˳ L(henry)
30 0.0 0.000 0001 016 6
2.16 2.16E-1 E-13 3
40 0.0 0.000 0001 018 8
2.05 2.05E-1 E-13 3
50 0.0 0.000 0002 022 2 L promedio 5.4
100
18.51852
30 0.0 0.000 0001 012 2
1.20 1.20E-1 E-13 3
40 0.0 0.000 0001 013 3
1.07 1.07E-1 E-13 3
50 0.0 0.000 0001 014 4
1.00 1.00E-1 E-13 3
30 16. 3
300
18. 40 40491
1.09E-13 0.000 .00002 02
3.38E .38E-1 -13 3
40 0.0 0.000 0002 024 4
3.65 3.65E-1 E-13 3
50 0.0 0.000 0002 026 6 L promedio
330µH
r=0.0205
800µH
r=0.0165
530µH
Para la segunda tabla: 10.6 [L]
200 [N]
500µH
5.4 [L]
100 [N]
200µH
16.3 [L]
300 [N]
800µH
2.45 2.45E-1 E-13 3 2.2205E-13
L promedio
r= 0.013
3.42 3.42E-1 E-13 3 3.4833E-13
Podemos
comprobar
entonces
que
los
errores son anormalmente grandes y esto es debido a las unidades de las capacitancias, pues por un error humano se copió como Farad en vez de nanofard, además en la tabla 1 T0 para 50nF cuando el R=0.013 es 2.8* no 1.8*. Otro causante de error es la medida de la longitud del solenoide y del radio puesto que al utilizar cualquier instrumento de medida se tiene un error.
REFERENCIAS Guía inductancia de un solenoide, univalle. http://es.wikipedia.org/wiki/Inductancia http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/electric/indsol.html
