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Magnetismo

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Agregado: 12 de ABRIL de 2000 (Por ) | Palabras: 1115 | Votar! | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Física >
Material educativo de Alipso relacionado con Magnetismo
  • La espintrónica: La espintrónica es una consecuencia del espín, una propiedad ligada al magnetismo y a la consideración cuántica relativista de los electrones.
  • René Descartes: Filósofo francés que comenzó la filosofía moderna: “Pienso luego existo”. Descartes reflexionó sobre un sistema universal mecanicista cerrado, desarrolló la geometría analítica, explicó la refracción de la luz e investigó el magnetismo.
  • Cintas magnéticas.: Magnetismo. Informe sobre las cintas magnéticas. Phase encoding. Oxido magnetizable. Discos magnéticos.

  • Enlaces externos relacionados con Magnetismonalga

    Objetivos: -Observar y estudiar las propiedades del campo magnético generado por una bobina.

    Materiales: Fuente – Bobina rectangular sobre cuadro de madera – Bobina selectora – Brújula – Amperímetro – Llave inversora – Reóstato

    Diseño experimental:


    Se ubicará, sobre el cuadro de madera, un conductor enrollado en forma de bobina, en su parte inferior, una bornera que permitirá seleccionar el número de espiras conectadas al circuito y en el centro, una brújula, que se orientará en la dirección del  vector inducción. La aguja deberá ser pequeña, así podremos observar cómo la afecta el campo generado por la bobina.

    Procedimiento: Ubicamos el cuadro de manera que la aguja de la brújula quede paralela al meridiano magnético del lugar. Para corroborar esto, hacemos circular corriente en ambos sentidos, variando la posición hasta que los ángulos de deflección hacia uno y otro lado sean iguales.

               

    Primera Parte:

    Cuando ubicamos el cuadro, lo conectamos a los bornes A y 5, por lo que tendremos las cinco espiras conectadas. Al hacer circular corriente, aprecerá un campo magnético uniforme con dirección perpendicular al plano formado por las espiras, y el sentido lo determinaremos según la regla de la mano derecha. El vector inducción de este campo se sumará al del campo magnético terrestre y la aguja del magnetómetro girará un cierto ángulo a, y quedará paralela a la dirección del vector suma o resultante.  

    Por este esquema observamos que:

    tg a = B / Bt Þ B = Bt  tg a 

                                                                       

    Entoces, la tangente del ángulo formado entre el vector inducción del campo magnético terrestre y el vector inducción resultante resulta directamente proporcional al módulo del vector inducción del campo generado por la bobina, lo que no significa que el vector inducción sea directamente proporcional al ángulo de deflección de la aguja, porque si por ejemplo colocáramos un imán cerca, la aguja variaría su posicón, pero el campo magnético no se modificaría.

    Sabiendo esto, ubicamos el cursor del reóstato en una posición y observamos, cerrando la llave hacia uno y otro lado, la deflección de la aguja del magnetómetro. Luego repetimos el procedimiento, variando la intensidad de la corriente del circuito. Teniendo dos ángulos, para cada intensidad, calculamos el promedio y anotamos los datos obtenidos en una tabla. Hecho esto, obtenemos am y aM, sumando y restando el error al valor promedio y calculamos sus respectivas tangentes, anotando los valores en un nuevo cuadro.

    I (A)

    E I (A)

    aI (°)

    ad (°)

    ap (°)

    E ap (°)

    1

    0,2

    0,01

    16

    14

    15

    2

    2

    0,4

    28

    26

    27

    3

    0,6

    38

    36

    37

    4

    0,8

    46

    44

    45

    5

    1

    52

    50

    51

    amin (°)

    tg amin

    amax (°)

    tg amax

    1

    13

    0,23

    17

    0,31

    2

    25

    0,47

    29

    0,55

    3

    35

    0,7

    39

    0,81

    4

    43

    0,93

    47

    1,07

    5

    49

    1,15

    53

    1,33

               

                Con los valores de las tablas, graficamos el valor de la tangente mínima y máxima del ángulo en función de la intensidad de la corriente. Como obtenemos una recta, mediante el método de pendientes máximas y mínimas, podemos hallar el valor de la constante:

    kM = 1,07 / 0,8 A = 1,34 1/A                                             km = 0,23 / 0,2 A = 1,15 1/A

         

    k0 = (1,34 + 1,15) 1/A = 1,25 1/A                                 E k = (1,34 – 1,15) 1/A = 0,1 1/A

    2                                                                                                                                                                                                                                                            2

    k1 = (1,25 ± 0,1) 1/A

    Segunda Parte:

    En esta sección del trabajo dejaremos un valor fijo de intensidad (1 A), regulándolo con el reóstato, pero variamos la cantidad de espiras conectadas al circuito. De esta manera, iremos reduciendo el número de espiras desde 5 hasta 1, tomando los valores de la deflección de la aguja para cada número de espiras, y con los datos completaremos la primera tabla a continuación. Posteriormente tomaremos nuevamente los valores máximos y mínimos para cada ángulo, asignándole a cada uno su tangente correspondiente, y con los datos obtenidos, confiscaremos un gráfico representando la tangente del ángulo en función del número de espiras. 

    N (esp.)

    aI (°)

    ad (°)

    ap (°)

    E ap (°)

    1

    5

    52

    50

    51

    2

    2

    4

    48

    46

    47

    3

    3

    36

    34

    35

    4

    2

    28

    26

    27

    5

    1

    16

    14

    15

    amin (°)

    tg amin

    amax (°)

    tg amax

    1

    49

    1,15

    53

    1,33

    2

    45

    1

    49

    1,15

    3

    33

    0,65

    37

    0,75

    4

    25

    0,47

    29

    0,55

    5

    13

    0,23

    17

    0,31

                Observamos que la gráfica es una recta y utilizando nuevamente el método de pendientes maximas y mínimas calculamos el valor de la constante:

    kM = 0,8 / 3 = 0,27                                             km = 0,47 / 2 = 0,24

         

    k0 = (0,27 + 0,24) = 0,255                                            E k = (0,27 - 0,24) = 0,015

    2                                                                                    2

    k2 = (0,255 ± 0,015)

    Conclusiones: Observando los gráficos de tg a = f (N) y tg a = f (I), podemos afirmar que el vector inducción del campo magnético generado por la bobina es directamente proporcional al número de espiras conectadas al sistema y a la intensidad de corriente que por éstas circula; ya que los gráficos dan como resultado una recta, o sea que el cociente entre la tangente del ángulo deflectado y el número de espiras y entre aquel y la intensidad son constantes. Por lo tanto, podemos deducir que: B = K.N.I, siendo K una constante, N la cantidad de espiras, e I la intensidad de corriente.

    Deduciendo matemáticamente, podemos llegar a las siguientes expresiones, de las cuales calcularemos el valor de la constante de la expresión anterior:

    K1 = k1. Bt / N Þ K1 = 1,25 1/A . 1,8988 . 10-5 T / 5 Þ K1 = 4,747 . 10-6 T/A

    EK1=(e k1 + e Bt + e N) . K1 ÞEK1=(0,08 + 5,27 . 10-5 + 0) . 4,747 . 10-6 T/A ÞEK1= 3,8 . 10-7 T/A

         

    K2 = k2. Bt / I Þ K2 = 0,255 . 1,8988 . 10-5 T / 1 A Þ K2 = 4,842 . 10-6 T/A

    EK2=(e k2 + e Bt + e I) . K2 ÞEK2=(0,06 + 5,27 . 10-5 + 0,01) . 4,747 . 10-6 T/A ÞEK1= 3,3 .10-7 T/A

     
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