Balanza de Lorentz

Universidad Manuela Beltrán. Rodríguez, Rodríguez, Bosa, Latorre, Rincón. Balanza de Corriente

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BALANZA DE CORRIENTE

Rodríguez, Santiago., Rodríguez, Fabian., Bosa, Sebastián.,Latorre,Camila., Rincón, Bryant.

99080707807, 1018502408, 1070020296,*** ,1006116892.

Universidad Manuela Beltrán.

Resumen—Se desarrolló un corto trabajo sobre la Balanza de Lorentz en el cual se describe su funcionamiento, la aplicación presencial, los materiales y los resultados que se obtuvieron. Se realizó la balanza durante 3 semanas antes del día de la presentación; en el laboratorio, prestaron los materiales faltantes y el profesor realizó una colaboración al momento de armar el montaje y en la toma de datos para así lograr resultados óptimos.

Palabras Clave. Balanza, Lorentz, Corriente, Actividad aplicativa.

I.HABILIDADES

• Identificar el comportamiento de un campo electromagnético, el sentido de la fuerza que ejerce  en presencia de corriente en baquelas de distintas longitudes mediante la observación y la toma de datos.
• Ser capaz de predecir el cambio en un campo electromagnético modificando las variables del sistema, esto por medio de la relación de fórmulas vistas ya en clases teóricas.
• Aprender a identificar los datos obtenidos mediante la práctica con la balanza de corriente con sus respectivas unidades de medida, aplicando términos aprendidos tanto en práctica como en teoría, de manera que desarrolle la habilidad de explicar el funcionamiento total del montaje con los términos adecuados e ideas concisas. 

II. MARCO TEÓRICO

La balanza de corriente o balanza de Lorentz es un mecanismo que permite medir la fuerza de Lorentz sobre un conductor que lleva corriente en un campo magnético por medio de una balanza. En otras palabras, se busca ver la relación entre fuerza magnética y fuerza eléctrica. La fuerza electromagnética se presenta cuando dos polos interactúan entre sí dependiendo de la velocidad y la dirección del movimiento. (Acevedo, Elva, 2013)

En esta balanza se mide la fuerza que actúa sobre un hilo que transporta corriente en un campo magnético uniforme. Se utilizan baquelitas conductoras de diferente tamaño y se mide la fuerza de Lorentz en función de la intensidad de corriente y del campo. (Universidad de Cantabria, 2010, p,1).

Para determinar la fuerza electromagnética es necesario establecer la fuerza eléctrica y la fuerza magnética, la fuerza eléctrica depende de dos cargas y sus distancias, además depende del signo de cada carga, como es:

[pic 1]

(Ilustracion, Imagen 1, Acevedo, Elva, 2013)

Donde las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen, la ecuación para la fuerza eléctrica es:

[pic 2](1)

         [pic 3](2)

(Ilustración, Imágen 2, Acevedo, Elva, 2013)

Fe, es la fuerza eléctrica

K, es una constante

Q1 y Q2, son las cargas

d o r (dependiendo de los libros), es la distancia entre las cargas

La fuerza magnética se determina por la Ley de Lorentz, esta es consecuencia de la fuerza electromagnética, sucede cuando hay cargas en movimiento en objetos que interactúan, como se menciona antes depende de las cargas de los objetos, se atraen o se repelen. Para encontrar la fuerza magnética hay que tomar una carga q que se mueve a una velocidad v en un campo magnético B.

(Respuestas tips, fuerza electromagnética, s.f. Kan, Academy, 2017, Fuerza Magnética)

La fuerza magnética está descrita por:

 [pic 4](3)

(Lorentz, Hendrik Antoon, 1890; Kan, Academy, 2017, Fuerza Magnética)

La magnitud de la fuerza magnética se puede obtener por el producto en términos del ángulo θ.

[pic 5](4)

(Lorentz, Hendrik Antoon, 1890; Kan, Academy, 2017, Fuerza Magnética)

Finalmente, la fuerza electromagnética se determina por la suma entre la fuerza eléctrica y la fuerza magnética de este modo:

[pic 6] (5)

(Ilustración, Imagen 3, Nave, s.f.)

III.MATERIALES

(Tabla 1, Lista de materiales; Bosa, Sebastián; 2019)

IV. PROCEDIMIENTO REALIZADO

Para la toma de datos usando la balanza de Lorentz fue necesario el instrumento en un soporte vertical ubicado de manera tal que la baquelita conectada en el extremo tuviera la altura ideal para que se encontrara dentro del campo magnético producido por los imanes, además de asegurar que su camino conductor se encontrara más allá los bordes.

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