UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
Facultad de Ciencias Basicas Laboratorio 4 de de Física III Periodo Intermedio Intermedio de 2015
Campo Magnético de un Imán Permanente 1
Ingeniería Mecatrónica, Mecatrónica, Facultad de Ingeniería, Ingeniería, ni!ersidad "utonoma de #ccidente, Cali Cali Colombia 2 Ingeniería Biom$dica, Biom$dica, Facultad de Ingeniería, Ingeniería, ni!ersidad "utonoma "utonoma de #ccidente, Cali Colombia % Ingeniería Biom$dica, Biom$dica, Facultad de Ingeniería, Ingeniería, ni!ersidad "utonoma "utonoma de #ccidente, Cali Colombia 4 Ingeniería &l$ctrica, &l$ctrica, Facultad de Ingeniería, Ingeniería, ni!ersidad "utonoma "utonoma de #ccidente, Cali Colombia Recibido: 10 de Julio de 2015
Resumen En esta práctica de laboratorio se pretendió estudiar como cambia la intensidad de campo magnético producido por un imán permanente en función de la distancia, para ello, se obtuvieron las graficas de intensidad de campo magnético en función de la posición tanto para el polo orte como para el polo !ur del imán" Este proceso de toma de datos se reali#ó con la a$uda del programa %apstone, la interfa# $ el sensor de campo magnético, en el cual la toma de datos comprendio la introducción manual de medidas de distancia entre el sensor $ el imán para los e&er a'ial $ radial" %on base a los datos obtenidos se describió como como varian las componenes a'ial $ radial del del campo magnético a medida (ue se ale&a del centro del imán" Paa!ras ca"es# %ampo magético, imán, polos magnéticos"
Gráfi Gráfica ca 1. Compor Comportam tamien iento to del campo campo magnét magnético ico vs posicin
Resutados $ Anáisis )urante la reali#ación del e'perimento, se arro&arón unos valo valore ress del del camp campo o magn magnét étic icos os,, todo todoss ello elloss fuer fueron on arc*ivados en la tabla 1"
Tabla 1. Axial rojo (carga magnética sur)
!e llego a la conclusión de (ue la parte ro&a del iman es la parte sur, debido a (ue el sensor muestra (ue el campo es atra.do"
%on los datos de la tabla 1 se reali#a la graficación de los datos +ráfica 1-
)espués de obtener la variación del campo en el e&e a'ial, se repite el procedimiento pero esta ve# es para obtener el e&e radial, fueron almacenados en la tabla 2"
1
Cam'o magn$tico de un i m(n 'ermanente
uego se cambia la polaridad del iman $ se reali#an las mediciones de los campos magnéticos radial $ a'ial" Estos datos se encuentran en las tablas $ respectivamente"
Tabla !. "je radial sur
Tabla #. "je radial de la carga norte
/ los datos obtenidos para ser me&or comprendidos fueron visuali#ados en la gráfica 2"
Gráfica !. Comportaiento del campo magnético radial vs posicin
%omo pueden observar los a&ustes de ambas gráficas son del mismo tipo esto es debido al modelo matemático e'plicado más adelante, puesto (ue aplica para los dos e'perimentos"
2
Cam'o magn$tico de un i m(n 'ermanente
Tabla $. "je axial norte
Gráfica $. Comportamiento del campo magnético vs posicin axial norte
3*ora la relación entre los e&es esta representada en la tabla 5"
Tabla % &elacin entre los campos radial ' axial norte
!e pusieron los datos de la tabla en graficas para ser me&or anali#adas"
Gráfica 1. Comportamiento del campo magnético vs posicin radial norte
a relación entre los campos obtenidos en el otro lado del iman está arc*ivada en la tabla 4"
Cam'o magn$tico de un im(n 'ermanente
√
Tabla &elacin campo magnético sur
B= Ba
2
+B
2
r
Ecuación 2
Concusiones •
•
•
El a&uste *ec*o para las graficas se deriva del modelo matemático estimado en la le$ de iot $ !avart (ue dice (ue:
B
=
Re%erencias
uo IdL 4πr
718 9rancis " !ears, ;ar< " =emans<$, >ug* )" /oung, Roger 3" 9reedman" 9.sica ?niversitaria con 9.sica ;oderna, volumen 2" ?ndécima edición, 6earson Educación, ;é'ico, 2005" 728 @mán recto" )isponible en: *ttp:AA*$perp*$sics"p*$B astr"gsu"eduA*baseesAmagneticAelemag"*tml 9ec*a de consulta: +0CB0DB2015-" 78
Ecuacion 1 : ley de Biot y Savart 2
)onde *aciendo el respectivo análisis se conclu$e (ue: B=
uo 4 π
IL
() 1
r
a intensidad del campo magnético tanto en la componente a'ial como la radial es inversamente proporcional a la distancia $ (ue a medida (ue se aumenta la distancia, disminu$e el campo magnético" 6ara e'plicar el comportamiento del campo magnético de un imán permanente podemos basarnos en el comportamiento (ue se presenta por fuera de un solenoide" El campo magnético tiene componentes radiales $ a'iales a lo largo de la tra$ectoria (ue describen las l.neas, ademas de (ue podemos decir (ue el campo es afectado por la distancia en la cual se *aga la medicion del imán"
2
)onde 3 es igual a los valores constantes por fuera del paréntesis $ ' corresponde al valor de la distancia"
%abe resaltar (ue las gráficas son los e&es de la magnitud del campo magnético por consiguiente el valor de esta dado en la ecuación 2:
