INFORME DE PRÁCTICO Nº 7

Campo magnético

de un conductor

recto

Docente: Washington Meneses

Alumna: K. Lucía Martínez

CeRP del Norte – Agosto 201

Objetivos:

Analizar el capo magnético creado por un conductor rectilíneo. Establecer la relación funcional existente entre el módulo de dicho

campo y: I) la intensidad i de la corriente mencionada.II) la distancia d entre el conductor y el punto en que se

mide el campo.

Materiales:

Brújula Hoja Regla Fuente Cables 52cm

Procedimiento:

Luego de armado el circuito, iniciamos la toma de datos manteniendo la distancia de la brújula al conductor y variando la intensidad de corriente.

Posteriormente, para la siguiente toma de datos, se mantuvo la intensidad de corriente y se variaron las distancias de la brújula al conductor.

En ambos casos se tomaron los datos y se realizaron las gráficas pertinentes.

Observación: Se debe tener especial cuidado con la orientación de las coordenadas de la brújula y el papel, además de la distancia ente la brújula y el conductor.

Tablas:

Tabla 1: Variamos I y mantenemos d (distancia brújula-conductor)

distancia (m) I (A)

desviación (º)

desviación RAD tg º B (T) Bc

0,05 5 30 0,52 0,58 1,80E-05 1,04E-05

0,05 4,5 28 0,49 0,53 1,80E-05 9,57E-060,05 4 26 0,45 0,49 1,80E-05 8,78E-060,05 3 20 0,35 0,36 1,80E-05 6,55E-060,05 2,5 18 0,31 0,32 1,80E-05 5,85E-060,05 1,5 12 0,21 0,21 1,80E-05 3,83E-06

Tabla 2: Variamos d y mantenemos I

distancia (m) I (A)

desviación (º)

desviación RAD tg º B (T) Bc 1/r

0,05 4,3 30 0,52 0,58 1,80E-05 1,04E-05 20,000,1 4,3 16 0,28 0,29 1,80E-05 5,16E-06 10,00

0,15 4,3 10 0,17 0,18 1,80E-05 3,17E-06 6,670,2 4,3 6 0,10 0,11 1,80E-05 1,89E-06 5,00

0,25 4,3 2 0,03 0,03 1,80E-05 6,29E-07 4,000,3 4,3 0 0,00 0,00 1,80E-05 0,00E+00 3,33

Representación gráfica:

Gráfica 1:

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50.00E+00

2.00E-06

4.00E-06

6.00E-06

8.00E-06

1.00E-05

1.20E-05

f(x) = 1.89701691637775E-06 x + 1.01324188046766E-06R² = 0.997569452226411

Bc:f(I)

Gráfica 2:

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.350.00E+00

2.00E-06

4.00E-06

6.00E-06

8.00E-06

1.00E-05

1.20E-05

f(x) = − 5.739307073559E-06 ln(x) − 7.358694003553E-06R² = 0.984708649951765

Bc:f(r)

Gráfica 3:

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.000.00E+00

2.00E-06

4.00E-06

6.00E-06

8.00E-06

1.00E-05

1.20E-05

f(x) = 9.64993401673848E-07 x − 3.16013472335427E-06R² = 0.988273074786633

f(x) = − 1.710571669E-08 x² + 0.00000101134479 x − 0.00000301722113R² = 0.997062687781493

Bc:f(1/r)

Fundamento teórico:

Ley de Ampere

El campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica, es proporcional a la corriente eléctrica que constituye su fuente. La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicados por el campo magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle.

Campo magnético producido por una corriente rectilínea

1. La dirección del campo en un punto P, es perpendicular al plano determinado por la corriente y el punto. 

CB

RB

TB

2. Elegimos como camino cerrado una circunferencia de radio r, centrada en la corriente rectilínea, y situada en una plano perpendicular a la misma.

El campo magnético B es tangente a la circunferencia de radio r, paralelo al vector dl.

El módulo del campo magnético B tiene tiene el mismo valor en todos los puntos de dicha circunferencia.

La circulación (el primer miembro de la ley de Ampère) vale

3. La corriente rectilínea i atraviesa la circunferencia de radio r. 

4. Despejamos el módulo del campo magnético B.

Para estudiar el campo magnético del conductor rectilíneo se utilizará una brújula, por lo cual debemos tener en cuenta la acción sobre ella del campo magnético terrestre.

De ésta manera la dirección que la brújula adquiere será la dirección del campo resultante de ambos campos magnéticos es decir:

Conclusiones:

Puede verse, que a medida que la distancia del centro de la brújula al centro del alambre aumenta, el campo magnético producido por el alambre disminuye y que cuando esta distancia tiene a cero, el campo magnético toma valores muy grandes. O sea, el campo magnético de un alambre recto en un

BR= {BC+BT ¿

del esquema:

BCBT

= tg α ⇒ BC= BT tg α

punto, a una distancia determinada del centro del alambre, es inversamente

proporcional a la distancia. B∝1r

, vemos en la gráfica 3 que esta

proporcionalidad lineal es más acertada para distancias mayores.

Contrariamente, cuando se aumenta la corriente que circula por el alambre, el campo magnético en un punto determinado a una distancia 𝑅 es mayor, pues son directamente proporcionales. (Gráfica 1)

Se puede notar además que en ausencia de corriente 𝐼 el campo magnético es nulo (cuando se apagaba la fuente).

Finalmente, con una brújula es posible medir el campo magnético producido por una corriente que circula a través de un alambre recto si se tiene en cuenta que ésta señala el norte magnético de la tierra, sin embargo la el valor del campo magnético que produce la corriente que circula por el alambre, se obtiene a partir de la medición directa de tres magnitudes (la distancia ente brújula y conductor, la intensidad, y el ángulo de desviación), lo cual hace que la propagación de errores deba ser considerada).