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Laboratorio Biot-Savart 2009

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS

 PARTE A:
Campo magnético de un conductor recto.
Análisis gráfico Al graficar el campo magnético en función de la corriente obtenemos una gráfica de pendiente positiva se evidencia en la relación de proporcionalidad entre el campo magnético y la corriente: a medida que la corriente aumenta el campo también. De la teoríaacerca de este laboratorio tenemos una expresión para el campo magnético

Esta expresión nos relaciona las variables utilizadas en el desarrollo del laboratorio corriente (I) y campo (B) Nuestra gráfica se modela a partir de esta ecuación, mediante una regresión lineal.

Luego

es la pendiente de la grafica, esta pendiente se obtiene mediante la regresión

lineal, con la ecuación.

Haciendoun análisis dimensional obtenemos las unidades de m, teniendo en cuenta que las (x) son las CORRIENTES (I) y se miden en amperios (A) y las (y) son CAMPO (B) medido en teslas (N/Am):

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Los datos utilizados para la gráfica y la regresión lineal son:

I[A] Bprom[N/Am] 6 0,000262 8 0,000288 10 0,000352 12 0,000416 14 0,000474 16 0,000549 18 0,000602

Parafacilitar la escritura del cálculo de la pendiente, los cálculos se hacen por aparte y luego se reemplazan en la ecuación.

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Habíamos dicho que la pendiente de la grafica era con el resultado obtenido de la regresión.

entonces igualamos esta expresión

Así vamos a calcular la permeabilidad del espacio vacío, de manera experimental el valor de R fue tomado en eldesarrollo de la práctica

El valor aceptado como teórico para comparar el experimental y el

con este dato podemos teórico y calcula el error en la medición.

El porcentaje de error en la medición de incertidumbre al medir R.

es bastante alto, este error se debe a la

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 PARTE B:
Medida del campo magnético en espiras conductoras de diferentes radios
Enel laboratorio se realizaron una serie de mediciones de campo magnético en espiras conductoras circulares obteniendo diferentes campos para cada corriente manejada. Los datos se presentan en las siguientes tablas:

I[A] Bprom[N/Am] 9 0,00025 11 0,00026 13 0,00028 15 0,00028 17 0,00029

I[A] Bprom[N/Am] 9 0,00002 11 0,00007 13 0,00008 15 0,00018 17 0,00023

En los datos de las tablas podemosevidenciar: 1) Una relación de proporcionalidad del campo con respecto a la corriente 2) El campo magnético a la misma corriente con espiras de diferentes radios es diferente, a un mayor valor del radio se presenta una notable disminución del campo magnético: de lo cual se concluye que: “el campo magnético es inversamente proporcional al radio de la espira circular”

 PARTE C
Medición delcampo magnético de una bobina de aire
Análisis gráfico Al graficar el campo magnético de una bobina de aire en función de la corriente obtenemos una gráfica de pendiente positiva que evidencia la relación de proporcionalidad entre el campo magnético y la corriente: es decir, a medida que la corriente aumenta el campo también lo hace en la misma proporción. También se ve la relación deproporcionalidad del campo con el número de espiras de la bobina. La siguiente tabla muestra los valores obtenidos para el campo magnético a las corrientes utilizadas:

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I[A] Bprom[N/Am] 2 4 6 8 10 12 14 0,00085 0,00152 0,002153 0,002793 0,003417 0,004033 0,004663

Los datos obtenidos los linealizamos por medio de una regresión lineal. Sabemos que , luego la pendiente obtenidapor regresión lineal va a ser , ya

que la corriente (I) representa el eje (x) y el campo magnético (B) el eje (y)

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Como la pendiente es

, igualamos este valor con el dato obtenido anteriormente:

El valor de L es la longitud de la bobina usada en la práctica L=0,42 m El valor de N es el numero de espiras que tiene la bobina N=120 espiras.

El valor...
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