¡Descarga practica 07 campo magnético creado por corriente y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
Instituto Tecnológico de
Santo Domingo
Área de Ciencias Básicas y
Ambientales
ALUMNO: ____________________________________ ID: _________________
1. Objetivo.
Determinar la relación entre el campo magnético creado por un conductor
rectilíneo y la intensidad de la corriente que por él circula.
Determinar la dependencia del campo magnético creado por un conductor
rectilíneo recorrido por corriente y la distancia a la que se encuentra.
2. Introducción.
En 1820, observando cómo el paso de una corriente eléctrica hace desviar a una
aguja imantada, Öersted dio a conocer su descubrimiento de que la corriente
eléctrica produce efectos magnéticos.
Una carga puntual q que se mueve con velocidad
v , produce un campo magnético
B
en un punto P situado a una distancia r ⃗ de la carga, dado por la siguiente expresión:
B =
μ
0
4 π
q ⃗ v × r ⃗
r
3
En el producto vectorial,
r es un vector dirigido desde la carga hasta el punto P; por
tanto
B es un vector perpendicular al plano que contiene a ⃗ v y a ⃗ r y su magnitud es
proporcional al seno del ángulo formado por los vectores ⃗ v y r ⃗.
La constante de proporcionalidad μ 0
se denomina permeabilidad magnética del
vacío , y su valor es: μ 0
= 4π· 10
V·s / A· m = 4π· 10
T·m / A.
En un caso más general, el campo magnético
B
debido a la corriente eléctrica total I
que circula por un circuito puede conocerse, en un punto a una distancia
r del
conductor, por la ley de Biot y Savart (también deducida por Ampère) reemplazando
q ⃗ v por I ∙ d
l
en la ecuación anterior e integrando a lo largo del conductor las
CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR UNA
CORRIENTE
contribuciones de cada uno de los elementos de corriente que circulan por él,
resulta:
B =
μ
0
4 π
∮
I ∙ d
l× ⃗ r
r
3
En nuestro caso, estudiaremos el campo magnético generado por un conductor
rectilíneo “infinito” en un punto P situado a una distancia R y contenido en el plano
perpendicular al conductor.
El módulo de
B en nuestro caso es proporcional a la intensidad de corriente I que
circula por el alambre e inversamente proporcional a la distancia entre el conductor
y el punto según
B =
μ
0
4 π
2 I
r
3.-Equipo a utilizar.
Simulación: https://www.thephysicsaviary.com/Physics/Programs/Labs/FieldFromWire/
La simulación permite medir
(ver fig. 1) el campo
magnético a diferentes
distancias del conductor
rectilíneo, modificar las
distancias del conductor y
las corrientes que circula por
el conductor.
4.- Procedimiento.
Primera parte.
Determinar el valor del campo magnético a diferentes distancias del conductor
manteniendo constante la intensidad de corriente que circula por el mismo.
Fig. 1. Pantalla del simulador
Podemos concluir en que la distancia y el campo magnético son inversamente
proporcional. Mientras que la inversa de la distancia y el tiempo presentan una relación
proporcional.
Ofrecer el significado de las pendientes y verificar posible relación entre estas.
Podemos determinar que el resultado de las pendientes es igual al valor de los campos
magnéticos (B), y la x en la ecuación es igual a la distancia con relación al origen.
Podemos comprobar que el valor que nos da es B ya que al despejar el valor de I nos da
un número muy cercano a los valores utilizados en el experimento.
Segunda Parte.
Determinar la posible dependencia del valor del campo magnético con el valor de la
intensidad de la corriente. Para esto, decidir dos distancias (p.e. 3 y 7 cm) y en esas
posiciones determinar el valor del campo magnético al ir variando la intensidad de
corriente.
B (
μT ) Intensidad de corrientes (A) (en el simulador las opciones sn aleatorias)
I (A) 2 2.8 3.4 4.5 5.2 6.4 7.1 7.7 8.
Graficar estos datos en una sola gráfica y explicar su resultado
Realizar los ajustes por mínimos cuadrados y en base a las pendientes encontradas
encontrar el valor promedio que de estas se puede obtener de
μ
0
Gráfica del valor de los campos magnéticos en función de las intensidades de
corriente.
