Laboratorio
Páginas: 6 (1265 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2014
UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
PRIMER INFORME LABORATORIO ELECTROMAGNETISMO
FECHA ENTREGA: 03 SEPTIEMBRE
Experiencia #1: Partículas cargadas (electrones) en un campo electromagnético.
Este experimento consiste en tener un tubo de rayo filiforme, el que se utiliza para el estudio de la desviación de rayos electrónicos en campos eléctricos ymagnéticos; Además, una bobina de Helmholtz, la que a grandes rasgos se puede describir como un alambre enrollado con n cantidad de espiras, la que produce un campo magnético homogéneo y donde sus líneas de campo (manifestación del campo electromagnético y su alcance) han sido concentradas en el centro.
Todo lo descrito anteriormente se ensambla de tal manera para lograr que dicho campoelectromagnético sea perpendicular al rayo de electrones y la trayectoria realizada por éstos últimos sea visualizada debido a que en su interior el tubo contiene hidrógeno.
Los electrones en movimiento están sometidos en el campo magnético a una fuerza perpendicular a la dirección del campo y perpendicular a la dirección del movimiento. La magnitud de la fuerza es proporcional a la carga e, a la velocidadv de los electrones y a la densidad del flujo magnético B. Si se coloca el tubo de rayos filiformes en el campo magnético de las bobinas de Helmholtz de tal manera, que el rayo filiforme salga del sistema generador de rayos según lo explicado, la fuerza F que actúa sobre los electrones tendrá entonces el valor:
Donde:: Campo eléctrico ; : velocidad de la carga; : Campo magnético
Bajo laacción de esta fuerza el rayo concentrado de electrones forma un arco circular y si el campo magnético es lo suficientemente intenso, formará un círculo cerrado de radio r. Si se aumenta el voltaje entregado, se ve que la trayectoria del haz de electrones cada vez se vuelve más cerrada, lo que nos lleva a concluir que existe una relación de proporcionalidad inversa entre el radio de curvaturadescrita por dichas partículas cargadas y el voltaje aplicado.
Cabe destacar que debido a lo anterior, la fuerza F que actúa sobre los electrones tiene entonces que ser idéntica a la fuerza centrípeta. Luego, partiendo del principio de conservación de la energía y utilizando una serie de conceptos, se llega a que es posible calcular la carga específica del electrón.Experiencia#2:
El objetivo de este experimento es probar la ley de Ampère, la que explica a grandes rasgos que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno; El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo queencierra la corriente.
Para probar la teoría de Ampère, se hace pasar una corriente eléctrica por un conductor eléctrico rectilíneo cerrado, el que está inmerso en un campo magnético creado por las bobinas. Con esto, podemos notar claramente que la forma de las líneas de campo (las que han sido aumentadas debido a la presencia del núcleo ferro-magnético), debido a la acción de las bobinassobre la limadura de hierro, son circunferencias concéntricas, tal como lo predijo Ampère.
Experiencia#3:
a. El fin de este experimento es comprobar si estamos en presencia de un electro-imán (se le denomina de esta manera ya que no es un imán natural) o no. Se hace pasar una corriente eléctrica, debido a una diferencia de potencial,a una bobina la que tiene una acción sobre la limadura de hierro, manifestando, claramente, la típica forma de líneas de campo de un imán cualquiera, con lo que concluimos que, efectivamente, estamos trabajando con un electro-imán.
b. Como se vio en la primera parte de este experimento, las líneas de campo de nuestro electro-imán son bastantes dispersas, lo...
PRIMER INFORME LABORATORIO ELECTROMAGNETISMO
FECHA ENTREGA: 03 SEPTIEMBRE
Experiencia #1: Partículas cargadas (electrones) en un campo electromagnético.
Este experimento consiste en tener un tubo de rayo filiforme, el que se utiliza para el estudio de la desviación de rayos electrónicos en campos eléctricos ymagnéticos; Además, una bobina de Helmholtz, la que a grandes rasgos se puede describir como un alambre enrollado con n cantidad de espiras, la que produce un campo magnético homogéneo y donde sus líneas de campo (manifestación del campo electromagnético y su alcance) han sido concentradas en el centro.
Todo lo descrito anteriormente se ensambla de tal manera para lograr que dicho campoelectromagnético sea perpendicular al rayo de electrones y la trayectoria realizada por éstos últimos sea visualizada debido a que en su interior el tubo contiene hidrógeno.
Los electrones en movimiento están sometidos en el campo magnético a una fuerza perpendicular a la dirección del campo y perpendicular a la dirección del movimiento. La magnitud de la fuerza es proporcional a la carga e, a la velocidadv de los electrones y a la densidad del flujo magnético B. Si se coloca el tubo de rayos filiformes en el campo magnético de las bobinas de Helmholtz de tal manera, que el rayo filiforme salga del sistema generador de rayos según lo explicado, la fuerza F que actúa sobre los electrones tendrá entonces el valor:
Donde:: Campo eléctrico ; : velocidad de la carga; : Campo magnético
Bajo laacción de esta fuerza el rayo concentrado de electrones forma un arco circular y si el campo magnético es lo suficientemente intenso, formará un círculo cerrado de radio r. Si se aumenta el voltaje entregado, se ve que la trayectoria del haz de electrones cada vez se vuelve más cerrada, lo que nos lleva a concluir que existe una relación de proporcionalidad inversa entre el radio de curvaturadescrita por dichas partículas cargadas y el voltaje aplicado.
Cabe destacar que debido a lo anterior, la fuerza F que actúa sobre los electrones tiene entonces que ser idéntica a la fuerza centrípeta. Luego, partiendo del principio de conservación de la energía y utilizando una serie de conceptos, se llega a que es posible calcular la carga específica del electrón.Experiencia#2:
El objetivo de este experimento es probar la ley de Ampère, la que explica a grandes rasgos que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno; El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo queencierra la corriente.
Para probar la teoría de Ampère, se hace pasar una corriente eléctrica por un conductor eléctrico rectilíneo cerrado, el que está inmerso en un campo magnético creado por las bobinas. Con esto, podemos notar claramente que la forma de las líneas de campo (las que han sido aumentadas debido a la presencia del núcleo ferro-magnético), debido a la acción de las bobinassobre la limadura de hierro, son circunferencias concéntricas, tal como lo predijo Ampère.
Experiencia#3:
a. El fin de este experimento es comprobar si estamos en presencia de un electro-imán (se le denomina de esta manera ya que no es un imán natural) o no. Se hace pasar una corriente eléctrica, debido a una diferencia de potencial,a una bobina la que tiene una acción sobre la limadura de hierro, manifestando, claramente, la típica forma de líneas de campo de un imán cualquiera, con lo que concluimos que, efectivamente, estamos trabajando con un electro-imán.
b. Como se vio en la primera parte de este experimento, las líneas de campo de nuestro electro-imán son bastantes dispersas, lo...
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