UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE FÍSICA BÁSICA III
INFORME No. 9 Oscilaciones electromagnéticas Estudiante: Castillo Bustamante Josué Miguel Grupo: D (lunes 17:00-20:00) Docente: Manuel R. Soria R. Fecha: 14-05-2017 14-05-2017
TRATAMIENTO DE DATOS
Respuesta sobreamortiguada
1. En base a la tabla 1 de la hoja de datos, elaborar una tabla − −. Esta última
magnitud debe evaluarse en base a la ecuación correspondiente del FUNDAMENTO TEÓRICO y considerando la resistencia total en el circuito. Dibujar la curva − vs y, en el mismo gráfico, ubicar los puntos correspondientes a −. Tabla − −
− []
[]
− []
− []
0,0 20,0 40,0 60,0 100 140 200 300 400 500 600
0,00 0,440 0,920 1,32 2,00 2,48 3,00 3,48 3,68 3,80 3,84
-0,0140 0,418 0,885 1,29 1,95 2,45 2,98 3,49 3,75 3,88 3,94
Grafica de la curva − vs más los puntos correspondientes a −
[10− ]
Respuesta con amortiguamiento crítico
2. Repetir el punto anterior para la tabla 2.
Tabla − − []
− []
− [ ]
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 80,0 100 125 200
0,00 0,280 0,880 1,52 2,12 2,60 2,96 3,44 3,68 3,84 3,92
0,00 0,302 0,911 1,57 2,15 2,63 3,01 3,50 3,76 3,90 4,00
Grafica de la curva − vs más los puntos correspondientes a − − []
[10− ]
Respuesta sobreamortiguada
3. Repetir el punto 1 para la tabla 3.
Tabla − −
−
−
0,0 38,0 69,0 106 139 177 207 244 276 318 345 381
0,00 3,92 6,32 4,08 2,48 3,96 4,80 4,00 3,40 3,96 4,28 4,00
0,00559 3,89 6,48 4,31 2,46 3,82 4,93 4,24 3,43 3,92 4,34 4,15
Grafica de la curva − vs más los puntos correspondientes a − − []
[10− ]
CUESTIONARIO 1. ¿Cuántas vueltas tendrá que tener un solenoide como el construido en el laboratorio para que tenga una inductancia de 100 []? Para que el solenoide tenga una inductancia de 100 [] debe tener 269 vueltas. Esto debido a que: =
4
→ =
Con = 100 × 10− [ ], = (donde = 445 y = 20,705 × 10− []) y = 13,25 × 10− []. Se tiene: = 268,5 ≈ 269 ()
2. ¿Por qué la diferencia entre los valores experimentales y teóricos es mayor para que para ?
La diferencia entre los valores experimentales y teóricos es mayor para debido a la inductancia mutua entre las 50 vueltas y las restantes 395 vueltas del solenoide. Caso que no ocurre para . Esto es, cuando se conecta el medidor de inductancias a los terminales correspondientes de se genera una flujo magnético que alcanza a las demás vueltas de conductor, en las cuales se induce una corriente que por la ley de Lenz generará un campo magnético en sentido contrario al de . Por lo tanto el flujo magnético de disminuirá, y por consiguiente, su inductancia también. En el valor de la inductancia teórica no se considera al flujo magnético inducido sobre las otras vueltas del conductor. En cambio para se consideran todas las vueltas del solenoide en el valor experimental. 3. ¿Por qué la inductancia es diferente (bastante mayor) cuando se introduce una varilla de hierro en el solenoide? Porque el hierro es un metal ferromagnético la inducción magnética dentro del solenoide aumenta, por la tanto, también aumentará el flujo magnético. Debido a la ecuación (3) un aumento en el flujo magnético generará un incremento en la inductancia del solenoide. 4. ¿Por qué la inductancia equivalente es diferente cuando los inductores conectados están próximos?
La inductancia equivalente es diferente debido a la inductancia mutua entre los inductores. Es decir, cuando las dos bobinas de alambre (inductores) están cerca una de la otra, la corriente que circula por la bobina 1 produce un campo magnético y, por lo tanto, un flujo magnético que alcanza a la bobina 2. Y lo mismo ocurre sobre la bobina 1 debido a la bobina 2. Entonces, el flujo magnético adicional causa una variación en la inductancia equivalente. 5. AWG es una sigla muy utilizada con alambres conductores. ¿Qué significa esta sigla? De acuerdo con la respuesta y con el dato d , ¿de qué número será el alambre usado en el laboratorio? Explicar. El AWG (American Wire Gauge-Calibre Americano para Conductores) es una escala estandarizada que asigna a determinados diámetros de conductor un número que se conoce como calibre del conductor. El alambre usado en el laboratorio con un diámetro = 0,38 según la escala AWG corresponde al número 26.
