Trabajo práctico Nº 3

Brújula de tangentes

Objetivo: Estudio del campo magnético generado por una bobina.

Materiales: -Bobina rectangular montada sobre un cuadro de madera con bornera selectora

-Brújula

-Llave inversora

-Amperímetro

-Reóstato

Procedimiento

Esquema de conexiones

En el centrode la bobina colocamos una brújula haciendo coincidir la aguja magnetica de ésta con el meridiano magnetico. La aguja debe ser pequeña para que mpueda ser considerada como puntual.

Para lograr que la aguja mágnetica quede ubicada en el meridiano mágnetico debimos colocar la paralela al cuadro

Para verificar la posición de la aguja sea correcta xerramos la llave inversora y observamoos el ángulo de desviación de la brújula. Invertimos el sentido de circulación de la corriente con esta llave y comprobamos que ambos ángulos eran iguales (aproximadamente)

Cuando cerramos lal llave inversora observamos que la corriente crea un campo magnético cuyo vector inducción se halla perpendicular al plano de las espiras. La brújula girará un ángulo a cólocandoe donde lo hace el vector resultante.

Deducimos entonces que Tga = B B= B_T . Tga

B_T

La tangente trigonométrica del ángulo girado resulta directamente proprcional al valor del vector inducción creado por la bobina puesto que B_T es constante.

Primera Parte

En esta parte mantuvimos constante el número de espiras (con las conexiones en los bornes A y 5, es decir que trabajamos con cinco espiras. Cerramos la llave y tomamos el valor de ai y ad siendo los ángulos de la brújula girados hacia la izquierda y derecha respectivamente de acuerdo con el sentido de circulación de la corriente. Con estos valores calculamos ap.

ap = ai + ad

2

Tomamos otros valores de intensidad de la corriente y repetimos el procedimiento anterior cuatro veces más.

En gráfico nº 1 representamos Tga = F(I)

El gráfico nº 1 es una recta, es decir que la relación existente es que la Tga es directamente proporcional a la intensidad. La relación que existiría entre B creado por la bobina y la intensidad de la corriente que circula por está sería directamente proporcional.

B= B_T . Tga Tga directamente proporcional a I.

­

Cte.

2ª parte

Enesta parte utilizando el mismo dispositivo mantuvimos constenate el valor de la intensidad ( 1 + 0,01A) y tomamos el valor de ai y ad, sacando ap. Luego cambiamos las conexiones del cuadro entre A y 4 y repitimos el procedimiento trabajando con 1, 2, 4, 5.

En el gráfico 2 representamos Tg a = F (N) resultando una recta.

El gráfico nº 2 es una recta, entonces Tga resulta directamente proporcional a al número de espiras con que se trabaja. Entonces la relación entre B y N será directamente proporcional.

B = B_T . Tga y Tga N

La representación gráfica pasa por el origen de coordenadas (0, 0) ya que si se trabaja sin espiras, el ángulo es de grado 0 y la tangente de 0 es 0.

Observaciones finales

B = K . N. I ya que hemos concluido que el vector inducción debía ser directamente proporcional a la intensidad de la corriente y al número de espiras con que se trabaja.

B= B_T . Tga Þ B_T . Tga = K. N . I

B_T = 0, 1,9 Gs = 2, 3 x 10^-5

bn

K1= 1,28 . 1,9 . 10^-5 T= 4, 865 . 10^-6 T/A

5

K₂ = 0,32 . 1,9 . 10^-5 T= 6,08 . 10 T/A

1A

K = 1,35 . 1,9 .10^-5 T= 5,1 . 10^-6 T/A

5 . 1A

E_K = e_K . K_p

e_K = e_i + e_b + e_N

e_b = e_tga = tgamax - tgamin = 0, 33 - 0,26 = 0,12

2 Tg 2. 0,295

e_i = 0,01 A = 0,01 A = 0,01 e_i

(B = B_t . Tg

eBt = 0 porque e Bt = 1/18988 lo que es 4 órdenes menor que e tg entonces se considera 0)

  I I

 e_N = 0

e_K = 0,01 + 0,12 = 0, 23

E_K = 0,23 . 5,1 . 10^-6 T/A = 1, 73 . 10^-6

Por lo tanto K₁ = K₂ =K porque el error está dentro de las incertezas.

Conclusión

El vector inducción por la corriente que circula resulta directamente proporcional al ángulo girado por la aguja de la brujula, esto se expresa B = BT . Tga

­

Cte.

A su vez la Tg atambién resulta directamente prorcional a la intensidad de la corriente que circula y al número de espiras con que se trabaja y por eso también el vector inducción resulta directamente proporcional a estas dos magnitudes. B = K .N . I

K1 y K2 son iguales porque K es una constante geométrica, que "describe" numéricamente la naturaleza del medio circundante.