Ley Biot sarvart

Informe de Laboratorio No 8 “Ley de Biot - Savart”


José Manuel Sánchez Castillo

Ingeniería Industrial.

Fecha de realización de la práctica: Mayo 6 de 2014 - Fecha de entrega: Mayo 13 de 2014


Resumen
En la práctica de laboratorio se pretende determinar la relación entre el campo magnético en el centro de una bobina y la intensidad de corriente que circula a través de ella. Así,comprobar la veracidad de la ley de Biot-Savart, utilizando una fuente de alimentación que permite seleccionar una corriente eléctrica que se hace pasar a través de la bobina. Por otra parte, se pretende experimentar el comportamiento de la limadura de hierro cuando se somete a un campo magnético con diferentes configuraciones de imanes.

Palabras claves: Campo magnético, limadura de hierro,bobina, ley de Biot-Savart.

Abstract
In laboratory practice is to determine the relationship between the magnetic field at the center of a coil and the intensity of current flowing through it. So, check the accuracy of the Biot-Savart, using a power supply that lets you select an electric current is passed through the coil. Moreover, experience intended behavior iron li-ripe when subjected to amagnetic field with different configurations of magnets.

Keywords: Magnetic field, iron powder, coil, Biot-Savart law.


1. Marco Teórico.

Campo magnético: Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas. El campo magnético B se define enfunción de la fuerza ejercida sobre las cargas móviles en la ley de la fuerza de Lorentz. La interacción del campo magnético con las cargas, nos conduce a numerosas aplicaciones prácticas. Las fuentes de campos magnéticos son esencialmente de naturaleza dipolar, teniendo un polo norte y un polo sur magnéticos. [1]



Ley de Biot-Savart
El campo magnético es producido por la corriente eléctricaque circula por un conductor. Para determinar la expresión del campo magnético producido por una corriente se utilizan las leyes de Biot-Savart y la ley de Ampère. A principios del otoño de 1820, los científicos franceses Biot y Savart miden la dirección de las oscilaciones de una aguja imantada según la distancia a una corriente eléctrica rectilínea, comprobando empíricamente que la fuerzaproducida por dicha corriente eléctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y directamente proporcional a la intensidad dela misma. Basándose en estos resultados, Laplace dedujo matemáticamente la ley de Biot-Savart, que por lo tanto es conocida también como ley de Laplace, y que permite calcular el campo magnético creado por un elemento de corriente de un conductor por el quecircula una corriente de una determinada intensidad, en un punto a una cierta distancia del conductor.

Selenoide: Un solenoide se define como una bobina de alambre, normalmente con la forma de un cilindro largo, que al transportar una corriente se asemeja a un imán de modo que un núcleo móvil es atraído a la bobina cuando fluye una corriente. Una definición más sencilla es que un solenoide es unabobina y un núcleo de hierro móvil usados para convertir energía eléctrica en energía mecánica. Los solenoides han existido por décadas pero ahora varían en tamaño de menos de un cuarto de pulgada a más de 15 pulgadas de diámetro, con salidas de fuerza desde menos de una onza hasta una tonelada.



Campo magnético en el interior de un solenoide: Cuando por un solenoide circula corrienteeléctrica se crea un campo magnético, por lo que se llega a comportar como un imán y su campo en el interior queda definido con la siguiente fórmula:

Donde  es el coeficiente de permeabilidad, N es el número de espiras del selenoide, I la corriente que pasa por el selenoide.



Como nos muestra la figura anterior, el campo en el interior del solenoide adquiere su máximo valor y es casi...