Practica del laboratorio de física

OBJETIVO

Que el alumno:

• En esta práctica el alumno verificara la distribución espacial del campo magnético creado por un conductor lineal o por dos conductores paralelos. En el segundo caso verificara las dos posibilidades: de que la corriente circule por los conductores en el mismo sentido, o en sentidos opuestos.

MATERIAL

DESARROLLLO EXPERIMENTAL

Montaje: Para conectar el equipo observe la figura y siga los pasos siguientes:

1. Conecte la salida de la fuente de alimentaci6n (0-15 A CA) a las terminales 1 y 6 del primario del transformador
2. En el secundario del transformador conecte la espira No.1. Como conductor rectilíneo se usara el lado de la espira que está más alejado del transformador.
3. Verifique que la regIa graduada este paralela al plano de la espira, para que el extremo de la sonda se mueva exactamente en dicho plano.
4. La altura de la sonda se ajustara a la mitad de la longitud del conductor, para que el campo magnético que se mida se acerque al de un conductor rectilíneo.
5. Sin corriente eléctrica circulando por la espira, encienda el tesla metro, coloque el selector en campo magnético de corriente alterna, elija el rango menor (20 mT) y ajuste la indicación lo más cercano posible a cero, en caso de que quede algún residuo deberá restarlo de todas las mediciones.
6. Solicite instrucciones sobre cómo medir la corriente en los conductores.
7. Al incidir la sonda perpendicularmente al plano de la espira, se mide la magnitud de B en el extremo de la sonda y el valor teórico de la magnitud de B esta dado par la expresión 1, donde r es la distancia del centro del conductor rectilíneo al centro del extrema de la sonda.

 Experimento 1.- Verificar la dependencia de la densidad de flujo magnético con la intensidad de la corriente.

1. Coloque el extremo de la sonda a una distancia de 1 cm del conductor rectilíneo.
2. Encienda la fuente de alimentación y haga circular por la espira una corriente de 20 a 59 A con intervalos de 3 A. Anote los resultados en la tabla No. 1.

[pic 1]

1. Construya una recta utilizando el método de mínimos cuadrados suponiendo que la dependencia es lineal (B = a +b I), calcule a y b y dibuje la recta (IBI vs I)
2. Interprete los datos obtenidos de su gráfica y compárelos con los resultados de los modelos teóricos.

Experimento 2.- Verificar la dependencia del campo magnético con la distancia al conductor rectilíneo

1. Haga pasar por la espira No.1 una corriente de 22 A valor que se mantendrá fijo en todo el experimento.
2. Iniciando con una posición del extrema de la sonda a 6 cm del conductor rectilíneo, mida la magnitud del campo magnético (IBI). Vaya acercando, la sonda, en intervalos de 0.5 cm hacia el conductor y tome la medición en cada etapa, pase por el conductor y ahora incremente sus mediciones, de 0.5 en 0.5 cm hasta llegar a una posición que este a 6 cm del lado opuesto a donde comenzó a medir. Con los datos obtenidos llene la tabla No.2.

[pic 2]

Experimento 3.- Medición de la densidad de campo magnético producido por corrientes antiparalelas.

1. Apague la fuente de alimentación (recuerde que por las espiras pueden circular corrientes de hasta 100 A). Cambie la espira No. 1 por la No. 2, con la cual obtendremos corrientes antiparalelas. Verifique que el plano de la espira esté perfectamente paralelo a la regla cuadrada.
2. Una vez colocada la espira No.2 encienda la fuente de alimentación y ajuste la corriente en la espira para que sea de 24 A, este valor se mantendrá constante durante todo el experimento.

1. Mida la magnitud de la densidad de flujo magnético, empezando a 5 cm de uno de los conductores, y vaya acercando la sonda en intervalos de 0.5 cm, pasando por la región intermedia y terminando a 5 cm del segundo conductor. Anote sus mediciones en la tabla No. 3

1. Trace los puntos obtenidos en el experimento y ajústelos en una gráfica (|B| vs x), dibuje la curva experimental y la curva teórica, aplicando la fórmula del campo creado por dos corrientes antiparalelas y=0.
2. Encuentre el modelo matemático de la curva experimental e interprete el resultado con relación al modelo teórico.
3. [pic 3]

Experimento 4.- Medición de la densidad de flujo magnético producido por corrientes paralelas.

1. Apague la fuente de alimentación y cambie la espira por la No. 2 por la No 3 con lo cual observaremos los efectos de las corrientes paralelas. Revise que el plano de la espira sea paralelo a la regla.
2. Encienda la fuente de alimentación y ajuste para una corriente de 24 A en cada rama de la espira.
3. Efectúe las mediciones en posiciones similares a las del experimento No 3. Llene la tabla No 4.
4. Realice una gráfica, trace las curvas experimental y teórica, de manera semejante al experimento anterior.
5. Encuentre el modelo matemático de la curva experimental e interprete el resultado con relación al modelo teórico.

Cuestionario. 

1. Describa la regla de la mano derecha, o del sacacorchos, para relacionar los sentidos de la corriente y del campo magentico.

En electromagnetismo, la regla de la mano derecha establece que si se extiende la mano derecha sobre el conductor en forma de que los dedos estirados sigan la dirección de la corriente, el pulgar en ángulo recto con los demás dedos indicará el sentido de desplazamiento del polo norte de una aguja imantada.

...