Practica8 MapeoCampoMagnetico

Práctica 8
Mapeo de la intensidad del campo magnético en las vecindades de una bobina con corriente directa.



Objetivos.

Construir mapas de la intensidad de campo magnético en regiones específicas alrededor de una bobina con corriente directa.
Aprender que los mapas de variables permiten caracterizarlas de manera gráfica y numérica en el espacio.
Comprender la relación existente entrecorriente eléctrica y campo magnético.

Introducción.
La medición de la intensidad del campo magnético en el espacio es una actividad poco atractiva, pues en los libros de texto aparecen imágenes de las líneas de campo o los vectores correspondientes pero no indican cómo efectuar las mediciones adecuadas para obtenerlos.
La medición de la intensidad solamente es la más común de las mediciones delcampo magnético y, en muchos experimentos propuestos, las limitaciones de los instrumentos de medición se imponen de tal manera que estas se hacen simplemente como parte de las prácticas en un laboratorio.
Tomando en cuenta el hecho de que el campo magnético es un campo de vectores, sería interesante determinar algunos de tales vectores y convencerse de que realmente se trata de eso: vectores.
Laslimitaciones de tiempo que se tienen en los laboratorios hacen difícil esta actividad, aunque no imposible.
Así, en el ejercicio que se describe en este guión experimental se construirán mapas de la intensidad de campo magnético en diferentes regiones alrededor de una bobina con corriente directa. La construcción y descripción de mapas es una actividad cotidiana en física, química, biología,geografía, medicina y muchas áreas más. Los mapas, que generalmente se presentan con diversidad de colores, facilitan la visualización de las diferentes regiones que se deseen analizar.
La construcción del plano en el que se hará el mapeo (sobre el que se harán las mediciones) es simple, basta con colocar una hoja cuyo plano sea perpendicular al eje de simetría de la bobina y a continuación definirlos puntos sobre los que se harán las mediciones de la intensidad del campo magnético. De esta manera, en el plano de la hoja cada punto, al que se le puede asignar un índice numérico como identificador, representa un elemento de una matriz bidimensional: i, j.




De la matriz de datos así obtenida es de donde se construirá el mapa de la intensidad de campo magnético.
Por otra parte, si se trazaun punto del centro de cada elemento de la cuadrícula y de allí se traza un segmento recta, perpendicular al plano de la cuadrícula, cuya altura sea proporcional a la magnitud de la intensidad del campo magnético, y luego se unen los puntos de los extremos de tales rectas, se podrá visualizar una retícula que representa al campo magnético de forma semejante a un mapa topográfico.
Otra manera deconstruir un mapa consiste en asignar un color a cada elemento de la cuadrícula con la condición de que el color asignado corresponda a un intervalo específico de valores del campo magnético.
También se pueden construir curvas de nivel, que es otro tipo de mapa topológico, uniendo los puntos cuyos valores se encuentren dentro de un intervalo de valores definidos previamente.


Procedimientoexperimental.

Material y equipo.
Fuente de alimentación de corriente directa.
Bobina.
Dispositivo de adquisición de datos Data Logger Pro de Vernier.
Sensor de campo magnético de Vernier.
Computadora con el programa Logger Pro 3 para la adquisición de datos.
Un elevador.
Soporte universal.
Pinza de tres dedos con nuez.
Dos cables tipo banana-banana.
Hoja milimétrica.
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Procedimiento.Conectar el dispositivo de adquisición de datos Data Logger Pro de Vernier, con el sensor de campo magnético previamente colocado en el dispositivo de adquisición de datos, a la computadora que tiene instalado el programa Logger Pro 3.
Sujetar el sensor de campo magnético, con ayuda de la pinza de tres dedos con nuez, en la parte más alta del soporte universal de forma que el sensor esté en...