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Campos magnéticos - Monografía



 
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Electricidad. Corriente. Voltaje. Amperímetros. Voltímetros. Embobinado



CAMPOS MAGNÉTICOS



Planificación A:


Hoy en día se conoce que toda corriente eléctrica produce un campo magnético. Por esta razón este experimento tratara de usar un método para poder medir el campo magnético de una corriente eléctrica en un embobinado.

Como hipótesis se puede plantear que debido a la formula que se usara q es
9601.gif
Se puede ver que si  9602.gif es constante, entonces se puede ver que 9603.gif   y por lo tanto a medida de que ‘n’ incremente, ‘I’ disminuya. Por esta razón al graficar los resultados debe dar una recta en la gráfica si se hace de ‘I’ vs.9604.gif Al haber esta relación, el resultado del campo magnético debe ser muy similar al medido por el detector de flujos magnéticos.

La variable independiente de esta práctica es el número de vueltas del embobinado que usaremos y el voltaje para mantener constante el campo magnético. La variable dependiente es la corriente y la constante será el campo magnético.


Planificación B:



9605.gif

Materiales:



1.    Fuente eléctrica
2.    Amperímetro
3.    Aguja conectada al circuito
4.    Embobinado de alambre de cobre.
5.    Voltímetro

Método:



1.    Se arma un embobinado de muchas vueltas alrededor de un tubo. En este caso 153 vueltas.

2.    Se conecta una punta del embobinado en serie a un amperímetro el cual se conecta en serie a la fuente eléctrica.

3.    Se pone un medidor de flujo magnético en la punta del embobinado.

4.    Se conecta el otro extremo del circuito a una aguja conductora la cual va conectado al voltímetro cerrando la conexión en paralelo de este con el embobinado.

5.    Se prende la fuente y se cierra el circuito con la aguja poniéndola en la última vuelta del embobinado.

6.    Se mira el cambio en el medidor de flujos magnéticos y se registra.

7.    Se registra la medición de la corriente eléctrica.

8.    Se repiten los pasos 4 al 7 pero variando el numero de vueltas manteniendo el campo eléctrico constante variando el voltaje de la fuente.

9.    Se registran los datos en una tabla.


Obtención de Datos:


9606.gif
Campo Magnético =  (0.0002 ± 0.0001 T)

El porcentaje de incertidumbre de esta medida es calculado de la manera:
9607.gif

La medida de número de vueltas no tiene incertidumbre por que los valores tomados con la aguja son valores absolutos.


Análisis de datos:



Para poder calcular el valor del campo magnético indirectamente, primero se debe construir una grafica de número de vueltas en el solenoide vs. Corriente.
9608.gif

Con esta grafica se procede a sacar la mejor recta pendiente del cual se le calcula el valor de la inclinación de la siguiente manera.

9609.gif

Como la formula de la inclinación es  9610.gif entonces el cálculo de la primera mejor recta es,

9611.gif

9612.gif

Conclusión y evaluación:


El resultado de la medición de forma indirecta del campo eléctrico dio muy alejado del valor captado por el medidor de flujo magnético. Esto es por que el resultado calculado en la grafica dio 3 órdenes de magnitud más pequeño que los que detectaba el medidor. Esto fue debido por varios factores. Uno de ellos es que el campo magnético emitido por el solenoide era muy pequeño para poder ser medido por el medidor de flujo magnético siendo que tiene un porcentaje de incertidumbre muy alto de 50% mientras que la incertidumbre del amperímetro era mucho menor. Debido a esto una sugerencia que se puede observar es el de utilizar aparatos mas precisos en la practica o usar valores mas grandes para que puedan ser utilizados por los instrumentos actuales.

Otro error observado en la práctica fue que el calibre del alambre de cobre con el que se hizo el embobinado era demasiado pequeño y fue muy difícil contar el número exacto de vueltas en el embobinado y presionar el alambre que era ya que estaban muy juntos. Una sugerencia para corregir este error es el de usar un alambre de mayor calibre y tenerlos mas separados las vueltas del embobinado para poder apuntar mejor con la aguja. También seria mejor adherir una cinta blanca a lo largo del embobinado y marcar cada 50 vueltas para poder saber de forma más precisa y eficiente la cantidad de vueltas a las que se van a medir.

También otro error presente en la practica es que se uso una fuente que tenia como limite 8A de corriente máxima, lo cual impedía poder tomar resultados de proporciones de energía lo suficientemente mas alto para poder registrar un campo eléctrico mas grande el cual el medidor de flujo magnético lo pueda registrar con mas facilidad. Por lo tanto la sugerencia seria usar una fuente que se pueda someter a altos niveles de potencia para que no interfiera con los resultados de la práctica.





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