Laboratorio de fisica faraday

Resultados

Esta experiencia se divide en 3 partes principales, en las cuales se muestran los procedimientos que pretenden cumplir los objetivos esperados.

Para esta experiencia se utilizan dos sondas, una que mide transversalmente y la otra lo hace longitudinalmente. También se utilizan dos solenoides, uno con 500 espiras y otro con 1000 espiras. Al igual que la experiencia pasada ambassondas miden el campo de manera indirecta, entregando un voltaje. Para modificar los resultados se utiliza la ecuación del fabricante, que es la siguiente:
50[mT]=5[V]

Cabe recordar que el valor utilizado por el Amplab fue constante y de valor 50[Hz].
1) Fem inducida en función del campo inducido por una fuente sinusoidal usando una sonda tangencial:

Usando la sonda longitudinal, los dossolenoides, un núcleo ferromagnético y los voltímetros, se construye cierto circuito conectado al Amplab (ver apéndice 2.A). Gracias a la ayuda de dos voltímetros se obtiene la fem inducida y el voltaje de la sonda que se pasa a tesla. Entonces variando la ganancia en el Amplab se toman 10 mediciones y luego se tabulan (ver apéndice 1.A). Luego se construye el siguiente gráfico:

Gráfico Fem ycampo mágnetico para una fuente sinudoidal a través de una sonda tangencial.

Gráfico 2: Muestra la relación lineal entre la fem inducida y el campo que la provoca.

Del gráfico se obtiene la siguiente ecuación:
ε=131,27B-0,002

De esta fórmula se calcula el primer error porcentual:

E% ANω=283,332 %

2) Fem inducida en función del campo inducido por una fuente sinusoidal usando una sondalongitudinal:

Esta vez usando la sonda longitudinal se construye otro circuito con los mismos aparatos (ver apéndice 2.A). Se toman 10 mediciones con ambos voltímetros y se tabulan los datos (ver apéndice 1.B). Con estos datos se construye un nuevo gráfico:

Gráfico de Fem y campo magnético para una fuente sinusoidal a través de una sonda longitudinal.

Gráfico 2: Muestra la relaciónlineal entre la fem inducida y el campo que la induce.

Del gráfico se obtiene la siguiente fórmula:

ε=550,86 B+0.0005

La fórmula permite calcular un nuevo error porcentual:

E% Anω=8,754%

3) Relación de voltajes en un transformador:

Se construye una especie de transformador, del que son parte los dos solenoides (ver apéndice 2.B), se conecta un voltímetro a cada uno y se toman 10mediciones las que se deben tabular (ver apéndice 1.C). Luego se procede a construir el siguiente gráfico:

Gráfico de relación de voltajes en un transformador.

Gráfico 3: Muestra la relación lineal entre el voltaje primario y el secundario.

Del gráfico se extrae la siguiente ecuación:

V2=2,1036V1+0,2224
De esta se calcula un tercer error porcentual:

E% proporción de voltajes = 4,925%Análisis y Discusión

Esta experiencia pretende comprobar dos puntos específicos, los cuales son determinar experimentalmente la Ley de Faraday y comprobar las relaciones existentes en un transformador.
La Ley de Faraday dice que cuando las líneas de flujo magnético son cortadas por un conductor, entonces se produce una fem en los extremos del conductor, a esto es lo que llamamos feminducida. En el caso del solenoide se tiene la siguiente fórmula:

ε=N ddtflujo

Para esta experiencia se necesita conocer el valor de la fem máxima, la que viene dada por la siguiente fórmula:

εmáx= ABNω

Esta es la ecuación más importante de la experiencia ya que a partir de ella se obtienen las relaciones necesarias. Sus componentes simbolizan lo siguiente:

A: Área de la espira delsolenoide
B: Campo magnético
N: Número de espiras
ω: rapidez angular

1) Fem inducida en función del campo inducido por una fuente sinusoidal usando una sonda tangencial:

Se pretende observar la relación existente entre la fem inducida y el campo magnético que la provoca. Para esto se construye un circuito en el cual se colocan los dos solenoides casi juntos, y en el medio de estos se...