Documento 85692

Data
Planning Planning
Data
Processing and
(A)
(B)
Collection
Presentation
Conclusion
and
Evaluation
MS
PS (A) PS(B)
Completely
Partially
Not At All
LEVEL
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
   0 In
Donde:




β = Campo magnético
μo = permeabilidad del vació
n = numero de vueltas en el solenoide
I = corriente eléctrica
Se puede ver que si ‘β’ es constante, entonces se puede ver que
I
1
n
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.
1
n
. 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:
TES
1
Diagrama:
2
3
4
5
Materiales:
1.
2.
3.
4.
5.
Fuente eléctrica
Amperímetro
Aguja conectada al circuito
Embobinado de alambre de cobre.
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:
Numero de Vueltas
del embobinado (N)
153
149
140
125
Corriente
(±0,001A)
0,228
0,220
0,222
0,230
Inversa
Vueltas
(1/N)
0,0065
0,0067
0,0071
0,0080
de Numero de
del embobinado
Campo Magnético = (0.0002 ± 0.0001 T)
El porcentaje de incertidumbre de esta medida es calculado de la manera:
 i 
%i  
  100
 Ve 
Donde:
 i = Incertidumbre
 Ve = Valor experimental
 0 . 0001 
%i  
  100
 0 . 0002 
% i  50 %
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.
Numero de Vueltas del embobinado vs. Corriente
0,232
0,230
Corriente (I)
0,228
0,226
0,224
0,222
0,220
0,218
0,0000
0,0010
0,0020
0,0030
0,0040
0,0050
0,0060
0,0070
0,0080
Numero de vueltas del embobinado (1/n)
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.
0,0090
0.0024
0.0008
Como la formula de la inclinación es m 
y
x
entonces el cálculo de la
primera mejor recta es,
m 
0 . 0024
0 . 0008
Por lo tanto
m 3
Ahora, para poder usar la formula
‘n’. Como sabemos que
m  I 
1
n
   0 In
, entonces
reemplaza en la formula general y quedaría
Por lo tanto el resultado es
Conclusión y evaluación:
debemos encontrar el valor de
  3 . 8  10
6
m  In
. Por lo tanto esto se
  0  3.
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.