Balanza de Corriente

BALANZA DE CORRIENTE
Ana María Echeverry Mayor – 1228946
Mauricio Herrera Rodríguez - 1223507
Byron M. Mayag Ituyán – 1225020
Grupo No. 5
Universidad del Valle
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática.
Experimentación de Física para Ingeniería II,
Santiago de Cali,
Miércoles 16 de Octubre de 2013.


1. MARCO TEORICO.

El paso de la corriente eléctrica porun conductor situado en un campo magnético, produce sobre él mismo una fuerza que es proporcional a la intensidad de la corriente, a la longitud del conductor, a la intensidad del campo magnético y al ángulo que forma el conductor con la dirección del campo magnético. Todo lo anterior expresado en la siguiente expresión:

(Ecuación 1.1)
Donde:
: Fuerza magnética.
: Intensidad de lacorriente.
: Longitud del conductor.
: Intensidad de campo magnético.
: Ángulo que forma la dirección del campo magnético con el conductor.

En un solenoide, si las vueltas están muy próximas, esta configuración puede generar un campo magnético razonablemente uniforme en todo el volumen delimitado por el solenoide, excepto cerca de los extremos. Cada una de las vueltas se puede considerar comouna espira circular, y el campo magnético neto es la suma vectorial de los campos debidos a todas las espiras. La magnitud del campo magnético en el solenoide está dada por:

(Ecuación 2)
Donde:
= : Permeabilidad magnética del vacío.
: Densidad lineal de espiras del solenoide.





2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

Para el desarrollo de la práctica se procedió a realizar el montajedel circuito mostrado en la figura 2.1, haciendo uso de los dispositivos especificados en la guía.
Acto seguido, se procedió a suspender sobre la balanza la sección horizontal perpendicular al campo magnético el alambre de = 25mm, tomando en cuenta las precaución de centrar las piezas polares de tal forma que se garantizara una pequeña brecha de alrededor 1 cm, centrada respecto al espacio deseparación de la bobinas.

Teniendo la espira sujeta a la balanza en el punto de equilibrio y con los cables de conexión puestos y conectados a la barra distribuidora se determinó el valor sin flujo de corriente sobre el conductor. Este dato se encuentra expresado en la Tabla 1.


Figura 1 Esquema del montaje experimental.


Luego, se llevó la corriente de las bobinas a aproximadamentey se varió la corriente de la espira en incrementos de 0,10 hasta legar a 1,10 y se registró en cada medida el valor de la masa aparente , asi como la diferencia m-. Estos datos se encuentra consignados en la Tabla 1.
Se repitió el procedimiento ya descrito para las espiras = 50 mm y =12,5 mm, los datos se encuentran en las tablas Tabla 2 y Tabla 3, respectivamente.

Ecuaciones Utilizadas.Ecuación 1:
Ecuación 2:
Ecuación 3:
Igualdad 4 :
Ecuación 5:


m0 [gr] =
30,55 ± 0,01



l [mm] =
25,00
n =
1

B [mT] =
12,56
Ib [A] =
3 ± 0,02






Diferencias de Masas
Masa Aparente
Corriente de Alambre
Fuerza Magnetica Teorica
Fuerza Magnetica experimental
Δm [g] ± 0,02
m [g] ± 0,01
I [A] ± 0,01
Fm
Fm-exp [N] ± 0,02
0,05
30,50
0,10
3,140E-054,905E-04
0,11
30,44
0,20
6,280E-05
1,079E-03
0,15
30,40
0,30
9,420E-05
1,472E-03
0,22
30,33
0,40
1,256E-04
2,158E-03
0,35
30,20
0,50
1,570E-04
3,434E-03
0,33
30,22
0,60
1,884E-04
3,237E-03
0,44
30,11
0,70
2,198E-04
4,316E-03
0,45
30,10
0,80
2,512E-04
4,414E-03
0,50
30,05
0,90
2,826E-04
4,905E-03
0,56
29,99
1,00
3,140E-04
5,494E-03
0,65
29,90
1,103,454E-04
6,377E-03
Tabla 1. Datos para = 25mm.

m0 [gr] =
37 ± 0,01



l [mm] =
50,00
n =
2

B [mT] =
12,56
Ib [A] =
3 ± 0,02






Diferencias de Masas
Masa Aparente
Corriente de Alambre
Fuerza Magnetica Teorica
Fuerza Magnetica experimental
Δm [g] ± 0,02
m [g] ± 0,01
I [A] ± 0,01
Fm
Fm-exp [N] ± 0,02
0,20
36,80
0,10
6,280E-05
1,962E-03
0,35
36,65
0,20...