TP Balanza De Corriente 1 1 1



FÍSICA II



Trabajo Práctico de Laboratorio No 4
“Balanza de Corriente”







Integrantes

Nombre y apellido
Padron
Aime Federico
88704



















Trabajo Practico N*4
“Balanza de corriente”

Objetivo:
El objetivo de este trabajo practico, es comprobar la relación existente entre la fuerza magnética, dad por F=i.lx By los parámetros que la determinan, mediante diferentesexperiencias, que lo pondrán en evidencia.
Resumen:
Se realizaran tres experiencias distintas que permitirán corroborar la dependencia de la fuerza magnética con la longitud del conductor, la magnitud de la corriente y el ángulo entre la corriente y el campo magnético. Para cada una, se considerara que el campo magnéticoB será constante y uniforme en magnitud y sentido, mientras otros parámetros seránvariados de a uno por vez. Se realizaran gráficos que ilustren la dependencia de la fuerza magnética, respecto de cada uno de estos parámetros por separado.
Instrumentos de medida:
Balanza
Fuente de corriente continua
Goniómetro
Regla











Desarrollo:
Experiencia 1:
Fuerza magnética en función de la corriente



Se armo esquemáticamente el sistema tal como se muestra en la figura, se registroel peso inicial de los imanes unidos por elporta imán y luego fue variándose el valor de la corriente a traves del circuito de 4cm de largo impreso en una placa acrílica. Se tomo registro de los valores indicados por la balanza.
Se observo que conforme se iba aumentando la corriente a traves del circuito, la balanza registraba cada vez un valor mayor. Esto se debe a que entre los imanes, el campomagnético es perpendicular a la corriente, dando como resultado (a traves de la aplicación de la regla de la mano derecha) una fuerza que apuntaba hacia abajo. La magnitud de dicha fuerza está dada por la siguiente ecuación:
F = i.lx B(1)
El valor que arroje la balanza será el de la fuerza “peso” que es la masa de los imanes y porta imán multiplicada por la gravedad; sumada a la fuerza F’, que esla fuerza de reacción de F, que actúa sobre el porta imán y es de modulo igual y de signo opuesto a F.
En esta experiencia l y B son perpendiculares, vale que F = i.l.B de dirección perpendicular tanto a la dirección de la corriente como a la dirección del campo magnético.
La fuerza magnéticaserá de magnitud igual a la variación de peso que se lee en la balanza.

Graficamos como varia elvalor de la fuerza magnética al ir variando las intensidad de la corriente. De acuerdo a (1) se deduce que la fuerza es directamente proporcional a la intensidad de la corriente.

La pendiente de la recta que mejor aproxima a los puntos es 0,0002. De esta manera se puede calcular el valor del campo magnético B utilizando la expresión F=I.L.B. Como el gráfico es de la fuerza en función de la corriente,siendo L constante e igual a 0,04 m,
F= I . (L . B)
pendiente
0,0002=0,04 m . B
B=0,005 T

Teniendo en cuenta las incertezas de la balanza que es de 10mg, entonces se tiene una incerteza de la fuerza magnética medida de .
Observando el grafico se concluye que existe una tendencia lineal de la fuerza con respecto a la corriente. Aproximaremos los datos obtenidospor una recta usando el método de cuadrados mínimos.
[Los cálculos y sus métodos respectivos, en los cuales se basan los siguientes resultados se pueden encontrar en el Anexo I.]
Calculo de
Valor
Unidades
Pendiente
0.000215973
N/A
Ordenada
5,644868E-06
N
Error Fuerza
+/- 0.00009810
N
Error pend.
+/-3,39286E-05
N/A
Error ord.
+/-5,88639E-05
N

El error máximo de la incerteza de la fuerza debida alerror de la pendiente se dará para elmáximo valor de corriente:

La incerteza total de la recta será la suma de las incertezas parciales, la de la balanza, la máxima de la pendiente aproximada y la de la ordenada al origen calculado.

Por lo tanto la recta que mejor ajusta es de la forma Y = a X + b y en este caso es:


Experiencia 2:
Fuerza magnética en función de la longitud del circuito...