Fisica 3
Páginas: 6 (1427 palabras)
Publicado: 24 de mayo de 2012
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BALANZA DE CORRIENTE
11. BALANZA DE CORRIENTE: FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE
TAREA DE PREPARACION Nombre Estudiante:___________________________ Código: ___________ Plan: _____ Fecha: ______________________ Lea cuidadosamente la guía para está práctica, consulte la bibliografía dada al final de la misma y responda las siguientes preguntas antes de la realización dela practica. 1. Encuentre la expresión para la fuerza magnética por unidad de longitud entre dos alambres de longitud l horizontales por donde circula una misma corriente I. ¿Cómo debe ser las direcciones de circulación para que la fuerza sea repulsiva?. Asuma en la pregunta 1 que uno de los alambre es fijo y el otro forma parte de un balancín, tal que cuando actúa la fuerza magnética, ésta esequilibrada de nuevo por un peso. Encuentre la expresión que relaciona distancia entre alambre, peso y corriente. Identifique cada una de las magnitudes físicas que Ud. va a medir en este experimento. ¿Cuáles son las magnitudes físicas definidas en la ecuación que describe el fenómeno físico?. Si no coinciden, explique cómo va a obtener las magnitudes físicas de la ecuación para explicar el fenómenoen estudio.
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LABORATORIO FÍSICA FUNDAMENTAL III
11. BALANZA DE CORRIENTE: FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE
1. • • OBJETIVO Estudiar la interacción magnética entre alambre rectilíneos paralelos por donde por donde circulan corrientes eléctricas Determinar la permeabilidad magnética del vacío µ0.
2. Fundamentación teórica y modo de operación de labalanza: La fuerza entre alambres paralelos transportando una corriente I esta dada por: (1) siendo F la fuerza en newtons, L la longitud de los conductores (en cms), d la distancia entre los conductores (en cms), I la corriente que circula (en amperios). La ecuación (1) la podemos escribir como:
F = 2 ∗ 10 −7 (L d )I 2
F = kI 2 k = 2 ∗ 10 −7 (L d )
(2) La ecuación (2) nos indica que podemos usarla balanza de dos maneras: A. de la gráfica F ⋅ vs ⋅ I 2 el valor de la pendiente se puede determinar tomando el valor medio F I 2 ó por mínimos cuadrados; B. El valor de k se calcula de manera independiente, y luego se compara con el obtenido en el proceso anterior. La balanza de corriente se muestra en la figura 1. Se hace pasar corriente en direcciones opuestas a través de dos alambreshorizontales paralelos, conectados en serie. El alambre inferior permanece fijo. El alambre superior se balancea con un contrapeso ajustable, a unos milímetros sobre el inferior. El alambre superior posee además un plato pequeño, en donde se puede colocar pesitas calibradas que hacen descender la balanza hasta tocar el alambre inferior. Cuando la corriente circula o aumenta lo suficiente, la repulsiónmagnética entre los alambres aumenta haciendo que el alambre superior regrese a su posición de equilibrio inicial. La posición de equilibrio se puede observar a través de un espejo colocado sobre la línea de apoyo de la balanza y un telescopio colocado a unos 150 cm enfrente del espejo. Con una regla colocada al lado del telescopio, la posición de la balanza puede ser medida. La corriente se mide enfunción del peso sobre el plato (máximo 200 mg). Si se grafica el peso contra el cuadrado de la corriente se debe tener un comportamiento lineal, ecuación (2), cuya pendiente depende de las condiciones iniciales del contrapeso. Corriente máxima a circular 15 A.
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BALANZA DE CORRIENTE
Figura 1. Balanza de corriente Sargent-Welch 2353
3. DISEÑO EXPERIMENTAL 3.1 Materiales YEquipo • Balanza de alambre paralelos completa: pesas de alta precisión, nivelador, regla, telescopio, soporte y alambres paralelos. • Fuente de poder de 0-12 VDC , 0 – 20 A. • 1 Reóstatos 0 → 5Ω, 10 A • 1 Amperímetros 0 → 20 A DC • Pesas calibradas. NO COGER CON LAS MANOS. • Pinzas finas para coger las pesas • Soporte para verificación de equilibrio • Cables de conexión 3.2. Precauciones Debe ser...
BALANZA DE CORRIENTE
11. BALANZA DE CORRIENTE: FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE
TAREA DE PREPARACION Nombre Estudiante:___________________________ Código: ___________ Plan: _____ Fecha: ______________________ Lea cuidadosamente la guía para está práctica, consulte la bibliografía dada al final de la misma y responda las siguientes preguntas antes de la realización dela practica. 1. Encuentre la expresión para la fuerza magnética por unidad de longitud entre dos alambres de longitud l horizontales por donde circula una misma corriente I. ¿Cómo debe ser las direcciones de circulación para que la fuerza sea repulsiva?. Asuma en la pregunta 1 que uno de los alambre es fijo y el otro forma parte de un balancín, tal que cuando actúa la fuerza magnética, ésta esequilibrada de nuevo por un peso. Encuentre la expresión que relaciona distancia entre alambre, peso y corriente. Identifique cada una de las magnitudes físicas que Ud. va a medir en este experimento. ¿Cuáles son las magnitudes físicas definidas en la ecuación que describe el fenómeno físico?. Si no coinciden, explique cómo va a obtener las magnitudes físicas de la ecuación para explicar el fenómenoen estudio.
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LABORATORIO FÍSICA FUNDAMENTAL III
11. BALANZA DE CORRIENTE: FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE
1. • • OBJETIVO Estudiar la interacción magnética entre alambre rectilíneos paralelos por donde por donde circulan corrientes eléctricas Determinar la permeabilidad magnética del vacío µ0.
2. Fundamentación teórica y modo de operación de labalanza: La fuerza entre alambres paralelos transportando una corriente I esta dada por: (1) siendo F la fuerza en newtons, L la longitud de los conductores (en cms), d la distancia entre los conductores (en cms), I la corriente que circula (en amperios). La ecuación (1) la podemos escribir como:
F = 2 ∗ 10 −7 (L d )I 2
F = kI 2 k = 2 ∗ 10 −7 (L d )
(2) La ecuación (2) nos indica que podemos usarla balanza de dos maneras: A. de la gráfica F ⋅ vs ⋅ I 2 el valor de la pendiente se puede determinar tomando el valor medio F I 2 ó por mínimos cuadrados; B. El valor de k se calcula de manera independiente, y luego se compara con el obtenido en el proceso anterior. La balanza de corriente se muestra en la figura 1. Se hace pasar corriente en direcciones opuestas a través de dos alambreshorizontales paralelos, conectados en serie. El alambre inferior permanece fijo. El alambre superior se balancea con un contrapeso ajustable, a unos milímetros sobre el inferior. El alambre superior posee además un plato pequeño, en donde se puede colocar pesitas calibradas que hacen descender la balanza hasta tocar el alambre inferior. Cuando la corriente circula o aumenta lo suficiente, la repulsiónmagnética entre los alambres aumenta haciendo que el alambre superior regrese a su posición de equilibrio inicial. La posición de equilibrio se puede observar a través de un espejo colocado sobre la línea de apoyo de la balanza y un telescopio colocado a unos 150 cm enfrente del espejo. Con una regla colocada al lado del telescopio, la posición de la balanza puede ser medida. La corriente se mide enfunción del peso sobre el plato (máximo 200 mg). Si se grafica el peso contra el cuadrado de la corriente se debe tener un comportamiento lineal, ecuación (2), cuya pendiente depende de las condiciones iniciales del contrapeso. Corriente máxima a circular 15 A.
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BALANZA DE CORRIENTE
Figura 1. Balanza de corriente Sargent-Welch 2353
3. DISEÑO EXPERIMENTAL 3.1 Materiales YEquipo • Balanza de alambre paralelos completa: pesas de alta precisión, nivelador, regla, telescopio, soporte y alambres paralelos. • Fuente de poder de 0-12 VDC , 0 – 20 A. • 1 Reóstatos 0 → 5Ω, 10 A • 1 Amperímetros 0 → 20 A DC • Pesas calibradas. NO COGER CON LAS MANOS. • Pinzas finas para coger las pesas • Soporte para verificación de equilibrio • Cables de conexión 3.2. Precauciones Debe ser...
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