Contaminacion

Práctica Electromagnetismo

Inducción electromagnética: Ley de Faraday-Lenz

En esta practica se estudian los fenómenos de la autoinducción y la inducción mutua entre dos bobinas cualitativamente y cuantitativamente, respectivamente. Estos fenómenos vienen descritos matemáticamente por la ley de Faraday-Lenz. La inducción magnética es el principio físico en el que se basa el funcionamientode muchos dispositivos electrotécnicos (generadores, motores, etc.)

En esta práctica, la inducción electromagnética ha sido estudiada en un montaje como el que se muestra a continuación:

Y los datos recogidos, han sido tomados de dos graficas que siguen la siguiente estructura:

T

I0

ε2(t

ε

0

-

Parte experimental
Aparejos:

-Generador de funciones
-Osciloscopio-Bobina de campo (110 espiras, 154mm longitud)
-Bobina de inducción (54 espiras, 42mm longitud, 1194.5 mm² de sección)

-Resistencia R = 1 Ω (colocada en serie con la bobina de campo)

Informe

Autoinducción:

1)¿Cuando aplicáis la señal triangular en el apartado 2.2.1 cual es el efecto de la autoinducción?

La bobina secundaria se opone a la variación del campo magnético donde estainmersa y genera un corriente para contrarrestar este campo.

En la señal inducida aparece cuadrada en cada pico de la onda triangular. Origina un flanco descendiente en la onda cuadrada y cada valle origina un flanco ascendente, lo cual concuerda con la oposición a la variación del campo.

Inducción mutua:

2)Con los valores experimentales obtenidos en el apartado 2.2.1, hacer:

*La representación grafica de la f.e.m. inducida en función de la frecuencia. Comprobar que es una función lineal i ajustar la correspondiente recta de regresión, indicando la ecuación obtenida y el coeficiente de correlación.

Ecuación de la recta: y = (3x10^-5)x+0,0038

Coeficiente de correlación: R² = 0,9855

Valores recogidos:

FRECUENCIA | TENSIÓN INDUCIDA |
300 HZ | 10 mV |
350HZ | 13 mV |
400 HZ | 14 mV |
450 HZ | 16 mV |
500 HZ | 18 mV |
550 HZ | 18 mV |
600 HZ | 19,5 mV |
700 HZ | 21 mV |
800 HZ | 24 mV |
950 HZ | 28 mV |
100 HZ | 29,5 mV |

* Comparar el pendiente obtenido experimentalmente con su expresión teórica. Haciendo uso de esta relación calcular la sección S2 de la bobina de inducción. Comparar el resultado obtenido con la medidade la sección que habéis hecho directamente a partir del diámetro medido con el pie de rey.

Primero hallaremos la pendiente teórica:

V=;
V= 2,78x10^-5

La pendiente experimental, sacada del grafico es:

V=3x10^-5

Podemos observar que el valor de ambas pendientes es muy semejante, por lo que podemos concluir que tanto los datos recogidos como la grafica realizada, son correctos.Ahora hallaremos la sección mediante los datos experimentales, para posteriormente compararla con la sección medida con el pie de rey:



= 110(espiras)/0,154(m); = 714,3(espiras/metro)

240 mA = 0,24 Amperios

= 3x10^-5/(54x(4(pi)x10^-7)x714,3x2x0,24); = 1,28x10^-3 (m^2)

Comparando ambos resultados:

= 1,28x10^-3 (m^2) (mediante los datos experimentales)
=1,2x10^-3(m^2) (medido con el pie de rey)

Podemos observar, que ambas secciones son muy similares. Lógicamente, hay una muy pequeña diferencia debido a la que las medidas no son exactas al 100%.

3)Con los datos experimentales del apartado 2.2.2 hacer:

* La representación grafica de la f.e.m. inducida en función de la amplitud I0.

Valores recogidos:

AMPLITUD | TENSIÓN INDUCIDA |100 mA | 4 mV |
140 mA | 5 mV |
180 mA | 8 mV |
190 mA | 8,5 mV |
200 mA | 9,5 mV |
220 mA | 10 mV |
230 mA | 10,5 mV |
270 mA | 11 mV |
310 mA | 13 mV |
340 mA | 14 mV |

* Comprobar que es una función lineal i ajustar la correspondiente recta de regresión, indicando la ecuación obtenida i el coeficiente de correlación.

Ecuación de la recta: y=(0,042)x+0,0002...