Balanza De Corrientes
Enviado por sebas0927 • 28 de Febrero de 2015 • 1.028 Palabras (5 Páginas) • 810 Visitas
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Experimentos de Física ll
Balanza de Corrientes
Luis Alberto Machado (1225475);
Jhon Sebastian Carlosama (1224954)
Jorge Iván Betancur (1222913)
Universidad del Valle
Santiago de Cali, Abril 23 de 2014
RESUMEN
Se estudio la acción de un campo magnético Bs sobre un alambre conductor de longitud L por donde circula una corriente I. igualando la fuerza gravitacional del alambre-balanza con la fuerza magnética generada en este por el solenoide.
INTRODUCCION
Un conductor por el que circula una corriente sufre una fuerza en presencia de un campo magnético. Esto se conoce como ley de la fuerza de Lorentz (1853-1928) en reconocimiento al científico holandés ganador del Nobel (1902), que investigó las acciones entre campos magnéticos y cargas móviles.
En presencia de un campo magnético B, sobre una carga q que se mueve a una velocidad v actúa una fuerza F (fuerza de Lorentz) que viene dada por
F = q (v × B). (1)
En un hilo conductor, la velocidad de los conductores de carga viene dada por la corriente eléctrica i que fluye por el hilo:
q v = Li (2)
Donde L es la longitud del hilo. Asi, un hilo conductor de longitud L por el que circula una corriente i experimenta una fuerza dada por:
F= L i × Bs (3)
O en términos escalares
F = L i Bs sin θ (4)
Donde θ es el ángulo que forman B y i. Esta expresión se puede deducir a partir de la ley de la fuerza de Lorentz y se conoce como segunda ley de Laplace (astrónomo, físico y matemático francés 1749-1827). A pesar de ser una consecuencia directa de la ley de la fuerza de Lorentz, esta última expresión (3) históricamente se encontró antes que la anterior (1), debido a que las corrientes eléctricas se manejaban antes de que estuviese claro si la carga eléctrica era un fluido continuo o estaba constituida por pequeñas cargas discretas.
Si la corriente i circula en dirección perpendicular al campo magnético (sen (pi/2) = 1)
F = L i Bs (5)
En donde
Bs = UoNI
Ls (6)
Si esta fuerza magnética está actuando sobre un extremo de un balancín, en el equilibrio tendremos que:
FM=Fg (7)
El objetivo de este informe es estudiar como el campo magnético actúa sobre el alambre a diferentes corrientes i y a diferentes corrientes I (corriente solenoide).
MARCO TEORICO
La fuerza magnética sobre una sección infinitesimal de un alambre de tamaño dl
está dado por:
Si el alambre es rectilíneo de longitud l, en un campo magnético uniforme, se
Tiene:
En este experimento se medirá la fuerza magnética sobre un alambre rectilíneo
de longitud I variable en un campo magnético uniforme creado por dos bobinas donde los núcleos dentro de las bobinas son representados por las líneas punteadas. El campo magnético B en la región central de una bobina de N vueltas es uniforme y las líneas de campo magnético forman vueltas cerradas a través de los núcleos de hierro. Además, el numero de líneas de campo será continuo atravesó de la interfaz de aire-hierro y en el espacio de aire. Entonces, la fuerza magnética en el aire debida a esta bobina será aproximadamente igual a la fuerza magnética en los núcleos de hierro. En presencia de materia con susceptibilidad magnética diferente a cero, la ley de Ampere queda:
Donde µo es la permeabilidad magnética del vacío, µr es la permeabilidad magnética respectiva del materia de los núcleos del sistema y IEnc es la corriente total encerrada. Aplicando la ley de Ampere en direcciones del campo B para un campo por un número N de espiras, se tiene entonces:
Debido a que los campos son los mismos y no dependen del camino escogido, la solución para el campo magnético dentro del espacio de aire queda:
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
El montaje experimental consiste en colocar en el interior de un solenoide, sobre el cual se hará fluir una corriente I, un extremo de una placa equilibrada por un balancín sobre el cual circulara una corriente i, mientras que en el otro extremo se agregaran pedazos de papel hasta que la fuerza gravitacional Fg equilibre la fuerza magnética Fm, creada por el solenoide, como lo muestra la figura 1. Para esto haremos uso de dos fuentes de poder, dos amperímetros, dos solenoide de 500 vueltas y una balanza..
El
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