Trabajo práctico nº3: Brújula de tangentes
Enviado por Agustín Garrido
Síntesis
En este trabajo analizamos el campo magnético generado por la circulación de corriente a través de una bobina y su relación con la variación de la intensidad de dicha corriente y el número de vueltas de la bobina. Con este fin empleamos una brújula, que se vio afectada tanto por el campo magnético terrestre como por el generado por la bobina y formó un ángulo de desviación con respecto a la línea de referencia. La tangente de dicho ángulo resultó vincularse directamente tanto con la intensidad de corriente circulante como con el número de vueltas de la bobina. Luego hallamos mediante la realización y el análisis de los gráficos pertinentes la constante reemplazable en la fórmula |B| = KNI, que vincula el campo magnético generado por la circulación de corriente en el centro de la bobina con la intensidad de dicha corriente y el número de vueltas de la bobina.
Objetivos:
- Estudio del campo magnético generado por una bobina y su dependencia con respecto a la intensidad de corriente y al número de vueltas de la espira por las que ésta circula.
Introducción
En este Trabajo Práctico buscamos analizar el campo magnético generado por la circulación de corriente a través de una bobina. Empleamos con este fin una brújula, que se vio afectada por dicho campo rotando sobre su eje y formando un ángulo de desviación que será empleado para los cálculos posteriores. Fue necesario tomar en consideración que la brújula se ve también afectada por el campo magnético terrestre.
Si se coloca el plano de la bobina paralelo al campo magnético terrestre (lo que puede verificarse observando la brújula), es posible trabajar sin dificultad con los vectores, como se puede observar en la figura I.
Figura I: relación entre los vectores campo magnético terrestre, campo magnético de la bobina y campo magnético resultante.
Así la tangente del ángulo a (que es el que marca la brújula) resulta igual al cociente entre el campo magnético generado por la bobina y el terrestre. Esto implica la existencia de una relación de proporcionalidad directa entre la tangente del ángulo y el campo magnético generado por la circulación de corriente.
Nuestra primera hipótesis es que el campo magnético generado es directamente proporcional a la intensidad de corriente circulante; esto implica, de acuerdo con lo antedicho, que la tangente del ángulo de desviación de la brújula será también directamente proporcional a la intensidad de corriente.
La segunda hipótesis es que el aumento del número de vueltas de la bobina por las que circula corriente es equivalente al aumento de la intensidad de corriente en esa proporción. Así, si se duplica el número de vueltas, la desviación de la brújula es equivalente a la que sufriría si se duplicase la corriente, por ejemplo.
Procedimiento Experimental
Los siguientes elementos son empleados a lo largo de todo el procedimiento del TP.
1) bobina rectangular
2) brújula
3) llave inversora
4) amperímetro
5) reóstato
6) fuente de corriente continua
La bobina rectangular consiste en un conductor bobinado en torno a un cuadro de madera, en cuya parte inferior se halla una bornera que permite seleccionar el número de espiras de la bobina a utilizar, pues cada borne esta conectado a una de ellas. Su función es la de regular la intensidad de corriente suministrada al circuito al modificarse el número de espiras que se emplean.
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