PRACTICA N˚ 10 : CAMPO MAGNETICO CREADO POR UNA CORRIENTE RECTILINEA

INGENIERIA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE FISICA II

PRACTICA N˚ 10 : CAMPO MAGNETICO CREADO POR UNA CORRIENTE RECTILINEA

Diseño: Dra. Jessica Mosqueira, Dr- Jorge Ayala

I. OBJETIVOS

Estudiar el campo magnético creado por una corriente rectilínea.

II. FUNDAMENTOS TEORICOS

Magnetismo

Los Fenómenos magnéticos se observaron hace mas de 2500 años, en minerales de hierro magnetizado, conocido como magnetita, hoy los conocemos como imanes permanentes. Un imán permanente en forma de barra, crea un campo magnético, que es representado por las líneas de campo magnético, como se muestra en figura 1. Uno de su extremos se denomina polo norte y el otro extremo polo sur. Polos opuestos se atraen, y polos iguales se repelen entre si. Un objeto metálico que contiene hierro y no esta magnetizado, puede ser atraído por cualquiera de los polos de un imán permanente.

Cristian Oersted en 1819 descubrió que las cargas en movimiento producen campos magnéticos. Encontró que un alambre conductor de corriente desvía la aguja de una brújula, como se muestra en figura 2.

Un alambre conductor de corriente crea un campo magnético en torno al conductor que transporta corriente. Las líneas de campo son círculos y sus direcciones se determinan mediante la regla de la mano derecha, como se muestra en figura 3. La magnitud de campo magnético B tiene la misma magnitud en todos los puntos del círculo centrado en el conductor y que esta en un plano perpendicular a él, la dirección de B es tangente a ese círculo, Figura 3.

La magnitud de B en todos los puntos del círculo de radio r alrededor del conductor, esta dado por:

(1)

Donde I es la corriente que circula por el alambre conductor, r la distancia a la cual se calcula el campo magnético y es la permeabilidad en el vacío.

La Tierra es considerada como un Imán permanente. En figura 4 se muestra el campo magnético de la tierra. Una brújula colocada en cualquier lugar de las líneas de campo magnético de la tierra apuntan en la dirección del campo presente en ese lugar. La relación entre el campo magnético terrestre y el campo magnético del conductor está dada por:

……………………(2)

Bc: Campo magnético del conductor

BT. Campo magnético terrestre

III. CUESTIONARIO PREVIO

IV. 1.- Una brújula colocada en cualquier lugar del campo magnético terrestre apunta en la dirección de la línea de campo presente en el lugar. La representación del campo de la tierra como del de un imán de barra inclinado es solo una aproximación de su configuración real, bastante compleja. ¿Por qué el polo norte de una aguja de brújula apunta hacia el norte geográfico de la tierra? Explique.

V. 2.- (a) Describa las propiedades de un imán de barra. (b) de que manera se determina la direccion de las lineas de campo magnético en un imán de barra?

VI.

VII. 3.- Christian Oesterd descubrió que un conductor que trasporta corriente produce un campo magnético. Describa las probidades del campo magnético creado por una corriente en un conductor recto y el procedimiento para determinar la dirección de dicho campo.

VIII. 4.- Si una espira cuadrada de alambre se coloca en un campo magnético uniforme, como se muestre en figura. Describa las fuerzas magnéticas que actúan en cada sección del alambre.

IX. MATERIALES Y ESQUEMA

• Una Fuente de tensión DC regulable de 0-20V

• Un Multímetro DC

• Un Resistor de 10Ω /10W

• Un Alambre largo rectilíneo #12

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