Fuerza De Torisón

Momento magnético en un campo magnético
Introducción teórica.
Si un circuito plano por el que circula una corriente está en presencia de un campo magnético externo, la fuerza magnética del campo produce un momento de torsión sobre el circuito.
El circuito tiene de superficie
, n espiras y por el circula una corriente I. Al campo externo lo llamamos
y al momento de torsión . Entonces, nos queda:=nI
x
Por consiguiente, el módulo de queda:
T=nIABsin(c)
Siendo c el ángulo que forman el circuito con el campo magnético.

Para decidir sobre el sentido de A, usamos que si la corriente va en sentido antihorario, el sentido de
es hacia fuera.

Definiremos el momento magnético de la espira como
= nI
, y entonces podemos escribir:
=
x
En este experimento, para crear el campo magnético usamos unpar de bobinas de Helmholtz por las que circulaba una intensidad I´. B es proporcional a I´ con lo que nos queda: T = knIAI´sen(c) donde k es una cte de proporcionalidad.
En nuestro caso, c era invariante y valía
por lo que nos queda:
T = knIAI´
Entonces, si variamos 1 parámetro manteniendo los otros constantes y representamos T frente a ese parámetro, obtendremos una línea recta. Lacomprobación de esto es el objetivo de esta práctica.
Dispositivo experimental.
-Un par de bobinas de Helmoltz. Son bobinas circulares con radio del orden de 0,1 m
-Varios circuitos planos con distinto número de espiras y distintas áreas.

Circuito plano de 3 espiras.
-2 generadores de corriente.
-2 amperímetros
-Un medidor de momentos de torsión. Del medidor de tensión colgábamos el circuito plano. Cuando elcampo actuaba sobre él, efectuaba una pequeña rotación sobre su propio eje que era detectada por el medidor de momentos e indicaba la cantidad de momento que adquiría el circuito.

Esquema gráfico de todo el dispositivo.
Método experimental
-Calibración del medidor de momentos de torsión.
Consistía en desconectar todas las corrientes de bobinas y circuitos, colocar el circuito paralelo a lasbobinas y poner el indicador de momentos a 0.
-Enganchamos un circuito plano del medidor de momentos. Encendemos los dos generadores de corriente y los conectamos al circuito y las bobinas. Para saber la intensidad de la corriente debemos medirla con un amperímetro, ya que el valor que indica el generador no es muy fiable.
-Entre I , I´ , n y A seleccionamos 3 parámetros para mantener constantes yvariamos el otro. En la representación gráfica debería darnos líneas rectas.
Todo esto lo hacemos repetidas veces.
Ejemplo: A=1,13e-2
n=3
I=2 A
Variamos I´
-Para los I e I´ nos aconsejaron no superar los 3 A para no forzar el circuito y las bobinas. Nuestro valor más alto de I e I´ fue 2,5 A.
Datos experimentales.
Variando I´
A = 1,1310e-2 +- 5,5e-5 m2
n = 3
I = 2 +- 2,9 e-2 A
I´ (A) | Campo (Nm-1) |
0,5 | 0,25 |
1 | 0,5 |
1,5 | 0,72 |
2 | 1 |
2,5 | 1,2 |
La incertidumbre del campo es: 2,9e-3 N m-1
Incertidumbre de la intensidad: 2,9e-2 A

y = 0,014 + 0,480x
S(a) = 0,020
S(b) = 0,012
R = 0,99903
R^2 = 0,99806
Incertidumbre relativa de b: 2,5%
Variando I
A = 1,1310e-2 +- 5,5e-5 m2
n = 3
I = 2.000 +- 2,9 e-2 A
I (A) | T (N m-1) |
0,5 | 0,3 |
1 | 0,5 |
1,5 | 0,71 |
2 | 0,96 |2,5 | 1,25 |
La incertidumbre del campo es: 2,9e-3 N m-1
Incertidumbre de la intensidad: 2,9e-2 A

y = 0,036 + 0,472x
S(a) = 0,036
S(b) = 0,022
R = 0,99682
R^2 = 0,99365
Incertidumbre relativa de b: 4,7%
Variando I´
A = 1,1310e-2 +- 5,5e-5 m2
n = 1
I = 1.500 +- 2,9 e-2 A
I´ (A) | T (N m-1) |
0,5 | 0,08 |
1.0 | 0,12 |
1,5 | 0,18 |
2.0 | 0,27 |
2,5 | 0,31 |
La incertidumbre del campo es:2,9e-3 N m-1
Incertidumbre de la intensidad: 2,9e-2 A
y = 0,009 + 0,1220x
S(a) = 0,016
S(b) = 0,0094
R = 0,99112
R^2 = 0,98232
Incertidumbre relativa de b: 7,7%
Variando I´
A = 1,1310e-2 +- 5,5e-5 m2
n = 3
I = 1.000 +- 2,9 e-2 A
I´ (A) | T (N m-1) |
0,5 | 0,1 |
1 | 0,2 |
1,5 | 0,32 |
2 | 0,45 |
2,5 | 0,6 |
La incertidumbre del campo es: 2,9e-3 N m-1
Incertidumbre de la intensidad: 2,9e-2 A
y...