Movimiento oscilatorio de un imán en un campo magnético

Movimiento oscilatorio de un imán en un campo magnético

Oscillatory motion of a magnet in a magnetic field

Brayan Vargas r1, Ruben Diaz 2, Nicolas Morales 3[pic 1]

1Grupo 1. Ingeniería mecánica, Universidad Central. 2Grupo 1., Ingeniería Mecánica , Universidad central 3Grupo 1., Ingeniería Mecánica , Universidad central

         Fecha entrega de informe: 6 septiembre 2022        

Abstract

With the elaboration of this microproject, it is sought to give a physical-mathematical explanation to the oscillatory behavior that a magnet presents when subjected to electromagnetic fields, for this an in-depth investigation of the subject to be treated was carried out and different calculation methods and their dimensional dependence on the assembly depending on the machine of the magnetic field to be used.

Palabras claves: momento oscilatorio, campo magnético, bobinas

© 2020 Revista Colombiana de Física. Todos los derechos reservados. Formato ajustado con fin pedagógico.

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1. Introducción

En este microproyecto se quiere conocer las oscilaciones de un imán sometido a fuerzas de campo magnético donde se toma una serie de procesos matemáticos y físicos los cuales explican los fenómenos que hacen que este objeto (imán) tenga un movimiento llamado oscilación gracias a su campo magnético el cual hace que algunas fuerzas intervengan en el objeto que produce su movimiento con un determinado ángulo donde se concentra la energía potencial y se puede hallar el movimiento armonico simple del elemento.

1. Marco teórico

Se llama así a la propiedad que tienen los imanes de atraer cuerpos hechos de algunos materiales, como hierro o níquel, y de ejercer fuerzas sobre cargas eléctricas en movimiento o sobre alambres que las conducen como corriente eléctrica. Más: Un imán es cualquier material que posea un campo magnético.En el campo magnético en el estudio de la electricidad la interacción entre los objetos cargados se ha descrito en términos de campo eléctricos, el campo eléctrico rodea a cualquier carga eléctrica estacionaria o en movimiento.

El campo magnético que es producido por unas bobinas con un radio “R” y un número de espiras“N”, el cual es recorrida por una corriente de intensidad “i”, donde está definido por la máquina, esta se define por la siguiente ecuación:

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figura 1: campo magnético

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Micro proyecto 1:[pic 5]

• B= Campo magnético producido por bobina[pic 6]

• μ= Momento del imán sometido a fuerzas
• N= Número de espiras
• i= Corriente de intensidad

• R= Radio de la bobina

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Entonces para hallar el campo producido por las dos bobinas iguales donde el punto medio del eje es común en las 2 “x=R/2”

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el campo magnético que se produce en el centro de las bobinas el cual depende de una distancia x=R/2

Considerando que las dos bobinas son de mismo radio a con N espiras enrolladas con una intensidad de corriente i se coloca un punto O que permitirá medir el campo magnético en un punto Z en medio de las dos bobinas

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Figura 2. Representación gráfica de las bobinas y su diagrama.

Para realizar la aproximación de la oscilación del imán que será usado en la parte práctica se debe tener en cuenta que el imán es menor al radio de la bobina para que este tenga un movimiento armónico simple.

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