MAGNETOSTÁTICA 2
Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Medellín - Colombia
Facultad de Ciencias básicas, Humanas y Sociales
Noviembre de 2012
Resumen
En este laboratorio hicimos uso de las Bobinas de Helmholtz para probar que las líneas
del campo magnético se dan concéntricas con el alambre estudiado. Además de
continuar con la dirección de dicho campo, que habíamos iniciado con el laboratorio de
magnetostática 1
1. Objetivos
Reconocer la interacción entre una carga en movimiento y el campo magnético.
Encontrar relaciones funcionales entre el campo magnético generado por una
bobina y un alambre recto
2. Materiales y procedimiento
Para el desarrollo de esta práctica usamos una Fuente de corriente continua, un tubo de
Thompson, las bobinas de Helmoholtz y un sistema de adquisición.
3. Datos y cálculos y Resultados
ACTIVIDAD 1:
Tabla 1: Corriente y Campo magnético
I B (mT) B (T)
1 0,07 0,00007
2 0,11 0,00011
3 0,13 0,00013
4 0,15 0,00015
5 0,18 0,00018
6 0,21 0,00021
Figura 1: Gráfica de Campo magnético contra Corriente
La pendiente para esta gráfica de Campo magnético contra Corriente, nos arroja:
m= 3 x 10-5
Como el campo magnético está dado por la ecuación:
Entonces
y de ahí encontramos
r = 6.66 x 10 -3
y = 3E-05x + 5E-05 R² = 0,9898
0
0,00005
0,0001
0,00015
0,0002
0,00025
0 2 4 6 8
Cam
po
mag
nét
ico
(T)
Corriente (A)
Gráfica de Campo magnético vs Corriente
B (T)
Lineal (B (T))
Tabla 2: Campo magnético con diferentes radios
r (m) B (T) B (mT)
0,002 0,00016 0,16
0,004 0,00014 0,14
0,006 0,00013 0,13
0,008 0,00012 0,12
0,01 0,00011 0,11
Figura 2: Gráfica de Campo magnético contra diferentes radios
Como esta gráfica da una curva, es necesario linealizarla graficando el campo
magnético contra el inverso del radio
Tabla 3: Campo magnético con el inverso de diferentes radios
1/r B (mT) B (T)
250 0,00014 0,14
166,667 0,00013 0,13
125 0,00012 0,12
100 0,00011 0,11
y = 4E-05x-0,224 R² = 0,9791
0
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,0001
0,00012
0,00014
0,00016
0,00018
0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012
Cam
po
mag
nét
ico
(T)
Radio (m)
Gráfica de Campo magnético contra Radio
Figura 3: Gráfica de Campo magnético contra el inverso de diferentes radios
La pendiente para esta Gráfica de Campo magnético contra diferentes radios nos arroja
el valor de la corriente
Por tanto la Corriente (I) = 6.2832 A
Y teóricamente le aplicamos una corriente de 6 A
Por lo tanto tenemos un pequeño error que se debe a las medidas tan pequeñas del radio
ACTIVIDAD 2:
Tabla 4: Corriente y Campo magnético para una bobina
I B (mT) B(T)
0,14 0,35 0,00035
0,21 0,38 0,0004
0,28 0,4 0,00036
0,68 0,46 0,00046
0,83 0,5 0,0005
y = 2E-07x + 9E-05 R² = 0,932
0
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,0001
0,00012
0,00014
0,00016
0 100 200 300
Cam
po
mag
nét
ico
(T)
Inverso del radio (m)
Campo contra el inverso del radio
Series1
Lineal (Series1)
Figura 4: Gráfica de Corriente y Campo magnético en una bobina
La pendiente para esta Gráfica de Campo magnético contra Corriente, nos arrojaría:
De esta ecuación obtenemos:
Por tanto el número de espiras experimentalmente es: 159.1
Y teóricamente el número de espiras es 124
Por lo tanto tenemos un error que se debe a movimientos o poca precisión al ubicar el
sensor en el centro de la bobina.
ACTIVIDAD 3:
Luego de realizar el experimento con el profesor pudimos determinar el campo
generado por cada una de las bobinas se suman y la dirección de éste sería hacia arriba,
lo que pudimos evidenciar con el haz de luz. Al aumentar la corriente la dirección del
campo magnético cambia dependiendo de la polaridad, hacia arriba o hacia abajo.
y = 0,0002x + 0,0003 R² = 0,9973
0,00000
0,00010
0,00020
0,00030
0,00040
0,00050
0,00060
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Ca
mp
o m
agn
éti
co (
T)
Corriente (A)
Campo magnético contra Corriente para una bobina de Helmholtz
Series1
Lineal (Series1)
Para el experimento de una sola bobina, vemos que el movimiento no es plano porque
sólo es la dirección de un campo magnético y a medida que movamos la bobina el haz
de luz evidencia un cambio en la dirección del campo magnético.
6. Conclusiones y discusiones
* De la Tabla y la figura 1 (Actividad 1) podemos concluir que las líneas del campo si
son concéntricas al cable puesto que al tomar el campo en diferentes puntos pero a la
misma distancia, nos arrojaba el mismo valor.
* De la Actividad 1, encontramos que la pendiente del campo magnético contra el
inverso del radio nos arroja la corriente
* Con este laboratorio evidenciamos la dirección del campo cuando tenemos dos
bobinas o una sola
7. Referencias
Serway R. y Jewett J. Física I. Editorial Thomson (2004).
Alonso M. y Finn E. J. Física. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana (1995).
http://phet.colorado.edu/sims/mass-spring-lab/mass-spring-lab_es_CO.html
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