Fisica practica con osciloscopio

Practica: Medida de la autoinducción
de una bobina solenoidal.
Indice
Introducción

2

Procedimiento seguido

2

Fundamentación teórica

4

Resultados

6

Conclusiones

6

Comentarios a los resultados

7

Comentarios a los errores detectados

7

Posibles mejoras en la práctica

8

Sugerencias

8

1

Introducción
El objetivo de la realización de estapractica es determinar experimentalmente el valor
del coeficiente de autoinducción (L) de una bobina solenoidal y compararlo con el valor
teórico. Para ello, utilizando un generador de señal y un osciloscopio, se realizaran
diferentes medidas de amplitud variando los valores de frecuencia siempre en un rango
entre 2 y 20 kHz nunca tomando los valores de los extremos y con una forma de ondasinusoidal. Se realizaran las mediciones para el circuito solamente con la resistencia y
para el circuito con la resistencia y la bobina y mediante esas mediciones se procederá
al cálculo del coeficiente de autoinducción. Se han realizado mediciones con diversos
valores de frecuencias para obtener unos resultados que nos puedan ofrecer una mayor
precisión a la hora de realizar los cálculos y de estaforma realizar un correcto análisis
del experimento y poder sacar las conclusiones correspondientes.

El material necesario para la realización de la práctica es:
 Osciloscopio con puntas de prueba de tipo banana.
 Solenoide.
 Generador de señal con puntas de prueba de tipo banana.
 3 cables conectores de banana.
 Resistencia de 1 o 10Ω.
 Caja de bornes.
 Téster.

Procedimientoseguido
Previamente a conectar cualquier aparato , se unen los terminales de tierra del osciloscopio y del
generador de señal al nudo C de la resistencia y con un tester, conectado entre C y A, se mide la
.
Tras ello, se enciende el generador de señal y se selecciona una frecuencia (ν) entre 1 KHz y 20
KHz. Tras ajustar la pantalla del osciloscopio, se conecta la punta de medida entre

2.

Esquema VAC:

Posteriormente, se realiza lo mismo entre VBC.

3

Esquema VBC:

Los pasos anteriores se repetirán para frecuencias diferentes para así poder estudiar
mejor la autoinducción del solenoide.

Fundamentación teórica
El coeficiente de autoinducción (L) de un solenoide o bobina es un parámetro
característico de cada bobina, que depende exclusivamente de la geometríade la bobina,
su número de espiras y el material que rellene el hueco tubular de la bobina. Por tanto
podemos deducir que el valor teórico del coeficiente de autoinducción de una bobina es
el siguiente:

L  0  n 2 V
Siendo:

µ0=4π 10-7
4

n=

N
nº de espiras por unidad de longitud.
l

V: volumen del solenoide.

Todo esto se supone para un solenoide ideal y vacío. De estamanera se calcularía el
coeficiente de autoinducción teórico.
De otro modo, podemos calcular el coeficiente de autoinducción experimental. Para ello
teniendo en cuenta que en un circuito R-L (con solamente resistencia R y autoinducción
L) alimentado por una tensión alterna sinusoidal el valor de la amplitud es el siguiente:

V

I

R 2  L2   2

Donde:
I: amplitud de la intensidad decorriente.
V: amplitud de la tensión alterna.
R: valor de la resistencia.
L: autoinducción
ω: frecuencia angular de la corriente alterna.
A continuación despejamos el valor del coeficiente de autoinducción y por tanto el
coeficiente de autoinducción experimental viene definido por:

Lexp

2
V AC
2
 
 RT
2

I

1

A continuación se pueden comparar los valores del coeficientede autoinducción teórico
y experimental para realizar un análisis y sacar las conclusiones correspondientes.

5

Resultados
Para comprobar coeficiente de autoinducción, se han realizado cuatro comprobaciones
en las que se ha ido aumentando progresivamente la frecuencia. En todos los casos se ha
anotado la amplitud, así como la frecuencia utilizada. En la tabla se observan todos los...