Galvanometro

GALVANÓMETRO

OBJETIVOS

1. Conocer el fenómeno físico que permite la medición de corrientes eléctricas en un galvanómetro.
2. Medir intensidad de corriente mediante un galvanómetro.
3. Conocer algunos fenómenos del campo magnético.
4. Construir un galvanómetro con material de bajo costo.
5. Comparar mediciones del galvanómetro con las de un Multímetro digital y cálculosmatemáticos

INTRODUCCIÓN

Si deseamos saber lo que es un segundo su respuesta es muy fácil de encontrar pero no muy fácil de asimilar: Según el Sistema Internacional de Unidades un segundo es la duración de 9’192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio a una temperatura de 0ºK, ahípodemos hacernos la idea de lo que es “medir”. Se conoce como medir a la comparación de una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuantas veces la primera está contenida en la segunda; así como un segundo equivale a todas esas oscilaciones, un Amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitudinfinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10-7 newton por metro de longitud, y hallar el valor de esta intensidad es el objeto de este proyecto.
El proceso de medición es de suma importancia en el campo de la ingeniería, ya que permite cuantificar los fenómenos físicos presentes y observar suscaracterísticas y efectos. La idea es medir corriente eléctrica mediante un sencillo instrumento llamado Galvanómetro.

MARCO TEÓRICO

Campo magnético creado por un circuito que transporta corriente:
En 1820 Hans Christian Ørsted, físico y químico Danés al observar que una aguja imantada se desviaba en dirección perpendicular con respecto a un conductor eléctrico por donde circulaba corriente eléctrica,descubrió que las corrientes eléctricas producen fuerzas magnéticas o sea, que los campos eléctricos y magnéticos están relacionados.
Los campos magnéticos son regidos por dos importantes leyes: la ley de Biot Savart y la Ley de Ampére:

Ley de Biot Savart:

La ley de Biot Establece que la intensidad diferencial de campo magnético producida en un punto P por el elemento diferencial de corrienteI dl, es proporcional al producto de I dl y el seno del ángulo α entre el elemento y la línea que une a P con el elemento e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia R entre P y el elemento.
Matemáticamente se expresa así:

La magnitud del campo se expresa mediante el producto de I dl y R y su dirección mediante la ley de la mano derecha o regla del productovectorial.

Ley de los circuitos de Ampére:

La ley de los circuitos de Ampére establece que la integral de línea de la componente tangencial de H alrededor de una trayectoria cerrada es igual a la corriente neta I encerrada por dicha trayectoria.


Esta ley relaciona el campo magnético con la corriente eléctrica ya que una es consecuencia de la otra.Fuerza sobre una partícula cargada:

Una corriente circulando produce un campo magnético y un campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga eléctrica en movimiento. La fuerza magnética Fm experimentada por una fuerza Q en movimiento con una velocidad u en un campo magnético B es:

Se ve claramente que F es perpendicular a u y B, la dirección de la fuerzaestá dada por la regla de la mano derecha o regla del producto vectorial.
Si una carga se encuentra sometida tanto a un campo magnético como a un campo eléctrico, la fuerza neta sobre la carga se expresa como:


Esta es la ecuación de la Fuerza de Lorentz, en ella se relaciona las fuerzas mecánicas con las eléctricas.

Fuerza sobre un elemento de corriente:...