Campo magnético

OBJETIVOS


Comprobar y graficar que el campo magnético B es función lineal B = F(I) siendo I la corriente que circula por la bobina.

Comprobar y graficar que el campo magnético B es función lineal B = F(n) siendo n el numero de espiras de la bobina.

Analizar y graficar B = F(x) donde x es cualquier punto en el eje de la bobina.

Estudiar y graficar B = F(x) donde x es cualquier puntoen el eje común de dos bobinas a una cierta distancia.

Analizar el campo B creado por las bobinas de Helmhotls.(experiencia no realizada)































MATERIALES UTILIZADOS


bobina larga.
Fuente de poder, Terco TF-103
Sonda de Hall Leybold.
Fuente de alimentación de la sonda de Hall Leybold.
Placa base para tubo de rayos filiformes conbobinas de Helmholts Leybold 55558.
Bobinas de 1000, 500 y 250 espiras, Leybold.
Multímetro Leybold.
Multímetro Phywe.
Base cuadrada, doble nuez, varilla de 25 cm.

































MARCO TEÓRICO




Ley de biot-savat




Ley de Biot y Savart, ley que permite hallar el campo magnético producido por una corriente eléctricaestacionaria. A partir de esta ley se obtuvo el campo magnético debido a una carga móvil.
Los físicos franceses Jean Baptiste Biot y Félix Savart hallaron la relación que existe entre la intensidad de una corriente rectilínea e indefinida y el campo magnético creado por ella a una distancia r. Demostraron que el módulo del campo magnético, B, es directamente proporcional a la intensidad de la corriente einversamente proporcional a la distancia r:

donde µ0 es la permeabilidad magnética del vacío y tiene un valor de
4p · 10-7 weber/amperio·metro.


cAMPO MAGNÉTICO EN BOBINAS. FACTORES DE LOS CUALES DEPENDE

Un conductor enrollado en forma de hélice como se muestra:

Se denomina bobina o solenoide y se utiliza para producir un campo magnético intenso y uniforme en una pequeña regióndel espacio. El campo magnético en torno a una bobina varía constantemente, y la bobina obstaculiza continuamente el flujo de corriente en el circuito debido a la autoinducción. La relación entre el voltaje aplicado a una bobina ideal (es decir, sin resistencia) y la intensidad que fluye por dicha bobina es tal que la intensidad es nula cuando el voltaje es máximo, y es máxima cuando el voltajees nulo. Además, el campo magnético variable induce una diferencia de potencial en la bobina de igual magnitud y sentido opuesto a la diferencia de potencial aplicada. En la práctica, las bobinas siempre presentan resistencia y capacidad además de autoinducción.

al aplicarle la Ley de Ampere:



Obtenemos que: , donde n es la densidad de espiras, n = N / L; N es el número deespiras y L es la longitud total de la bobina.


De la ecuación anterior de B, podemos notar que el campo magnético producido por una bobina sólo depende de la densidad de espiras y de la intensidad de corriente, es decir, que el campo magnético producido es función lineal de la corriente mientras la densidad permanezca constante, asimismo, el campo es función lineal de la densidad de espiras, odel número de espiras presentes en el solenoide, siempre y cuando la intensidad de corriente no varíe.




EFECTO HALL

En un conductor por el cual circula una corriente se establece en realidad dos corrientes, una negativa (corriente electrónica) y una positiva (corriente de huecos).

Suponemos un conductor en un campo






En donde Vd es la velocidad de arrastrepromedio de las partículas cargadas con una carga q, y F es la fuerza sufrida por las partículas.


De igual manera existe una fuerza:




Esto trae como consecuencia que todas las cargas negativas se dirigen hacia la parte de arriba del conductor y las cargas positivas se vayan acumulando en la parte de abajo de abajo del conductor produciendo generalmente una diferencia de potencial entre...