Analisis campo magnetico

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 10 (2341 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 14 de junio de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
Análisis y discusión:
Parte 1:
En esta parte se pretende medir experimentalmente los valores de campo magnético dentro de un solenoide. Para ello se utiliza una sonda la cual conectada a un voltímetro, relaciona el campo magnético dentro del solenoide con diferencias de potencial mediante siguiente fórmula:
50[mT]=5[V]
Por consiguiente se realizan medidas de campo magnético variando lacorriente de la fuente desde 0[V] a 6[V].
La ecuación empírica que rige para el campo magnético dentro de un solenoide es:
B=μ_0*n*I
Donde:
-μ_0: cte. de permeabilidad en el vacío.
-n: densidad de espiras.
-I: corriente aplicada a un solenoide.
De acuerdo al solenoide proporcionado se tiene que posee veintinueve espiras y un largo de 44[cm], por lo que su densidad de espiras (n) es:n=(N°esp.)/largo=29/0.44=65,91[esp⁄m]
En esta ocasión se varía la intensidad de corriente, por lo que la pendiente de la ecuación de campo magnético está dada por:
m=μ_0*n=4π*〖10〗^(-7)*65,91
m=8,283*〖10〗^(-5)
Observando la ecuación del gráfico N°1 se puede relacionar a la ecuación empírica que rige esta experiencia dado que:
B=8,065*〖10〗^(-5)*I-3,44*〖10〗^(-6)
En donde la pendiente de la ecuaciónexperimental es 8,065*10-5, obteniéndose un error porcentual de 2,7%.
En cuanto al coeficiente de posición de la ecuación del gráfico N°1 se obtuvo un valor de 3,44*10-6, valor que está muy cercano con respecto a 0, dado que la ecuación empírica de campo magnético no posee dicho valor.
Estos mínimos errores se confirman además por la cercanía del coeficiente de correlación con el valor 1, obteniéndoseun error de 0,0014%. Esto además proporciona experimentalmente una gran exactitud en cuanto a la relación lineal que existe entre la corriente y el campo magnético, ya que como se puede apreciar del gráfico N°1, si la corriente aumenta entonces por ende la magnitud de campo magnético también aumenta, por ejemplo, si la corriente aumenta al doble el campo magnético también aumenta al doble.
Estoserrores obtenidos están dentro del margen establecido del 5% y, por lo tanto, son aceptables. Pero sin embargo, estos son producidos por diversos factores:
Debido a que inicialmente la sonda pudo haber estado en una posición no demasiado precisa del centro del solenoide, pudiendo causar pequeños errores en los valores a medir, lo que se considera como un error aleatorio.
Además es posibleencontrar las causas de los errores debido a los elementos utilizados en la experiencia, ya que ninguno es del tipo ideal, por lo que cada uno de los materiales aporta un mínimo de error en cada una de las mediciones. Este error se considera como sistemático.
Los campos magnéticos externos son una gran fuente de error, y si bien la sonda y su mecanismo es capaz de ajustar a cero los camposmagnéticos externos, esto nunca es del todo exacto, ya que mínimas cantidades de líneas de campo pueden afectar en la medición.

Parte 2:
En esta parte se procede a medir el campo magnético en función de la densidad de la espira, la cual está dada por:
n=N/L
Para cambiar el valor de la densidad se procede a variar el valor L, el cual es el largo de la espira medido en metros. El número de espiras delsolenoide es constante para esta parte y es de 29, además se tiene un valor de la corriente de 4 [A] y el valor de la constante de permeabilidad en el vacío, con esto queda la ecuación:
B=4π*〖10〗^(-7)*4*n
Con esta ecuación se espera un gráfico lineal y se aprecia que la densidad del solenoide es directamente al campo eléctrico dentro de este.
Calculando el valor teórico de la pendiente será:4π*〖10〗^(-7)*4=5.026*〖10〗^(-6)
Comparándolo con el valor experimental obtenido del gráfico:
5.0*〖10〗^(-6)
Se comprueba la relación lineal que existe entre la densidad del solenoide y el campo en el interior de éste.
Analizando los valores extremos para la densidad:
lim┬(n→∞)⁡B= ∞
En este caso se da que cuando se tienen valores muy grandes de densidad, ya sea porque se tiene un largo muy...
tracking img