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Induccion Magnetica

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Agregado: 12 de ABRIL de 2000 (Por ) | Palabras: 1328 | Votar! | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografas > Fsica >
Material educativo de Alipso relacionado con Induccion Magnetica
  • "Induccin magnetica  ":
  • FILOSOFIA DE LA CIENCIA: INTRODUCCION, EL PROBLEMA DE LA INDUCCION, EL PROBLEMA DE LA DESCRIPCION, EXPLICACIONREALISMO E INSTRUMENTALISMO, OBJETIVIDAD Y RELATIVISMO, BIBLIOGRAFIA, CONCLUSION.
  • Trabajo sobre Temporizadores: ...

  • Enlaces externos relacionados con Induccion Magneticanalga

    Trabajo practico de fsica: Induccin magntica

    Objetivos:

    Medir el valor del vector B a travs del mtodo de la bobina sonda o exploradora y determinacin del coeficiente M de mutua induccin, verificando que esta influido por la distancia entre las bobinas y el medio donde estn sumergidas las bobinas.

    Primera parte

    Elementos utilizados

    Para la realizacin de la primera parte TP utilizamos una bobina sonda, conectada en serie con un galvanmetro, un electroimn, conformado por una bobina y un ncleo ferromagntico y una fuente variable, ajustada a travs de un reostato.

    Procedimiento


    Conectamos el electroimn y con la bobina sonda lejos del rea de influencia de este, vimos que el galvanmetro marcaba 0. Luego, sumergimos la bobina sonda dentro del campo generado por el electroimn, de forma tal que el vector superficie de la bobina sonda estaba perpendicular con respecto a las lneas de induccin. En este caso, el flujo concatenado era mximo, ya que el ngulo formado entre el vector superficie de la bobina sonda y las lneas de induccin es de 90, por lo que cuando calculo el valor de flujo a partir de la expresin

    Donde B es el valor del vector induccin, S es el vector superficie de la bobina sonda, N es el numero de espiras de la bobina sonda y a es el ngulo comprendido entre B y S. Entonces, cuando el ngulo es de 90, el valor del flujo es mximo. Cuando se gira la bobina sonda, el ngulo pasa a ser de 0, por lo que el flujo concatenado es igual a 0.

    Cuando se varia el flujo, por la bobina sonda circula una corriente inducida, que se calcula de forma indirecta a travs del galvanmetro, que me indica cantidad de carga que circula por el circuito. Esta diferencia de potencial inducida se opone a lo que la genera, es decir al cambio de posicin que sufre cuando nosotros la giramos o la introducimos dentro del campo generado por el electroimn.

    La expresin matemtica que utilizamos para calcular el valor de B en esta parte del Tp fue:


    Donde B es el valor del vector induccin, K es la constante del galvanmetro, a es la mxima deflexin del fiel del galvanmetro, R es la resistencia total del circuito secundario, S es el valor del vector superficie de la bobina sonda y N es el numero de espiras de la bobina sonda.

    Los valores obtenidos los volcamos en la siguiente tabla:

    Obs N

    a div

    K mc/div

    R W

    A m2

    N esp

    B en T

    Bpr en T

    E en T

    e %

    1

    10

    3,3

    3,1

    9,5X10-5

    50

    0,022

    0,022

    0,003

    13,63

    2

    9

    0,019

    3

    11

    0,024

    4

    10

    0,022

    A partir del Tp podemos decir que el valor del flujo puede ser cero cuando la bobina sonda se pone con el vector superficie de manera paralelo a las lneas de induccin, cuando no circula corriente por el electroimn.

    Tambin concluimos que la bobina sonda debe de ser pequea por que si no lo fuera habra zonas que no estaran influidas por el campo magntico.

    Cuando movemos la bobina alejndola del electroimn y luego acercndola observamos que hay una deflexin de la aguja del galvanmetro. Cuando sacamos la bobina sonda la aguja se mueve en una direccin y cuando la introducimos se mueve en la otra. Esto habla de que se genera una diferencia de potencial que genera una Fem que trata de oponerse a la accin que estabamos realizando al poner o sacar la bobina dentro del campo.

    Segunda parte

    Objetivo

    Determinar el coeficiente de Mutua induccin que aparece entre dos bobinas y como varia el coeficiente segn el medio y la distancia entre las bobinas. Tambin vimos que el valor de la intensidad no produce variacin en el valor de M

    Elementos utilizados

    Para esta parte del Tp utilizamos dos bobinas, una de ellas conectada a una fuente variable y con un ampermetro y la otra conectada a un galvanmetro.

    Procedimiento

    En esta parte del Tp, tenamos que calcular la Fem que se induce en el secundario para poder averiguar el coeficiente de mutua induccin. Sabamos que la Fem inducida responda a la siguiente formula:


    Donde e2 es el valor de la fem inducida, M es el valor del coeficiente de mutua induccin, DI1 es la variacin de intensidad en el primario y Dt es el tiempo en el que ocurre. Tambin sabamos que la intensidad que circula por el secundario era igual a:

    Donde I2 es la intensidad que circula por el secundario, e2 la fem inducida y Rt la resistencia del secundario.

    Despus de algunas operaciones con las dos formulas anteriores obtenemos la siguiente:


    En la formula anterior nos referimos a la variacin de corriente en el primario, es decir desde I1 = 0 hasta la corriente final, la que leemos en el ampermetro. Dq es la carga inducida en el galvanmetro.

    Realizacin de la experiencia

    Con las bobinas muy prximas (X = 0) se cierra la llave y se mide la intensidad. Cuando se abre la llave la aguja del galvanmetro se mueve porque hay una variacin del flujo.

    A continuacin se repite la experiencia para distintas distancias.

    X en cm

    Da en div

    Kc mc/div

    Dq mc

    DI1 en amp

    M en Hy

    0

    18,33

    0,231

    4,23

    1

    0,015

    1

    14,33

    3,31

    0,011

    2

    10,33

    2,39

    0,0082

    3

    8

    1,85

    0,0064

    4

    5,66

    1,31

    0,0045

    5

    4,33

    1

    0,0034

    6

    3

    0,69

    0,0024

    7

    2,83

    0,65

    0,0022

    8

    2

    0,46

    0,0016

    9

    1,83

    0,42

    0,0014

    10

    1,33

    0,31

    0,0011

    Ahora se mantiene fija la distancia y lo que se varia es la intensidad.

    La corriente se puede variar de dos formas, abriendo y cerrando la lave o a travs de un reostato. Al variar la diferencia de potencial varia el amperaje que circula por el primario. Esto lo utilizamos para ver si la variacin del amperaje hace variar a M

    Obs N

    DI1en amp

    Daprom

    Kc mc/div

    Dq mc

    M en Hy

    1

    0,95

    4,33

    3,3

    14,29

    0,052

    2

    0,85

    4

    13,2

    0,053

    3

    0,74

    3,66

    12,08

    0,056

    4

    0,63

    3,66

    12,08

    0,06

    5

    0,56

    4

    10,2

    0,06

    Segn se desprende del grfico, M no depende del amperaje que se aplique en el primario

    Tambin debimos probar como varia M cuando se cambia el medio donde esta sumergido. Esto lo logramos colocando un alambre de hierro, que es un material ferromagnetico. Entonces, como vemos en la tabla:

    X en cm

    I1 en amp

    Dapr en div

    Kc mc/div

    Dq mc

    M en hy

    2

    0,5

    10,33

    3,3

    34,08

    0,023

    Con aire

    2

    0,5

    15,33

    3,3

    50,589

    0,034

    Con alambre

    Como vemos, en el aire el coeficiente mutua induccin es menor que cuando inserto un alambre. Lo que hace es hacer que las lneas de induccin lleguen hasta el extremo del alambre, como si las condujera, por lo que la bobina secundaria esta completamente influida por el campo que genera la bobina primaria que no ocurre cuando no hay alambre.

    Cuando dos circuitos estn muy acoplados desde el punta de vista magntico significa que la bobina inductora influye mucho sobre la segunda, la inducida. Cuando estn poco acoplados, significa lo contrario.

    Si conectramos las bobinas al revs, es decir la inducida como inductora, ocurrira lo mismo porque no se varia ni la distancia entre ellas, ni las caractersticas del medio y tampoco sus caractersticas propias, como la geometra, al forma o el numero de espiras

    Conclusiones

    Podemos concluir diciendo que; la distancia y el medio afectan el valor de M. Cuanto ms cerca estn dos bobinas, mayor ser M y cuando el medio sea ferromagnetico, o sea, que su coeficiente de permeabilidad sea muy alto, tambin aumenta el valor de M. Tambin esta influido por la circulacin o no de corriente en el circuito ya que cuando circula corriente se produce la induccin.

     
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