CAMPO MAGNÉTICO CERCA DE UN ALAMBRE RECTO

CAMPO MAGNÉTICO CERCA DE UN ALAMBRE RECTO

Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales

Lenier David Barahona Cód. 415004

Ana María González Duran Cód. 415020

Dairon René Alarcón López Cód. 114002

RESUMEN

A continuación, se verá cómo se comporta el campo magnético alrededor de un conductor lineal por el cual pasa una corriente, su dependencia con la intensidad de la corriente y con la distancia al conductor lineal.

INTRODUCCIÓN

En 1820 se observó que la aguja de una brújula se deflecta cuándo se coloca en la cercanía a un conductor por el cual circula una corriente. Este fue el primer experimento en el que se encontró que un conductor con corriente produce un campo

magnético.

EQUIPOS UTILIZADOS

• Fuente DC
• Reóstato
• Soporte
• Amperímetro DC
• Brújula
• Conductor largo

MARCO TEÓRICO:

Campo magnético: Es la descripción del desplazamiento de cargas eléctricas en un cuerpo creando dos polos llamados dipolos magnéticos. Experimentalmente se puede demostrar que cuando una carga q posee una velocidad v, aparece una fuerza que depende de “q” y de la magnitud y dirección de la velocidad. Con estos experimentos se llega a que F = qv × B donde B es el campo magnético.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

[pic 1]

Tabla1.Ángulos con corriente de 0,95A

[pic 2]

Tabla2. Ángulos con corrientes variadas

1. Gráfica tg(Φ) vs r (cm)

[pic 3]

1. Gráfica tg(Φ) vs 1/r

[pic 4]

1. Gráfica tg(Φ) vs I

[pic 5]

CUESTIONARIO

Según la ley de Biot-Savart el campo magnético, dB, producido por un elemento de corriente, Idl, se expresa mediante la siguiente ecuación:

Si se quisiera calcular el campo magnético en un punto P a una distancia de un segmento conductor lineal por el cual pasa una corriente, pasando el eje x por el conductor y el eje y perpendicular al conductor y que contenga el punto p, como se muestra en la imagen1:

[pic 6]

Imagen1. diagrama de un punto ubicado a una distancia de un segmento corriente lineal.

Se puede notar que a lo largo de la corriente lineal todos los segmentos Idl producen un campo magnético en P con componentes en X y en Y, de los cuales los componentes en X se cancelan y las componentes en Y se suman, dejando expresado el campo magnético de la siguiente manera:

[pic 7]

Al integrar la expresión anterior para hallar el campo magnético B se obtiene la siguiente expresión:

[pic 8]

CONCLUSIONES

• 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.
• El valor del campo magnético que produce la corriente que circula por el alambre, se obtiene a partir de 3 magnitudes de una medición directa, esto hace que presente un error muy evidente en los resultados.
• Cuando se hace circular una corriente por un alambre recto, este genera un campo magnético directamente proporcional a la corriente que circula por el alambre
• El campo magnético generado por un alambre por el que pasa corriente es tangente a un punto ubicado a una distancia R paralela al alambre recto y su valor depende inversamente de esta misma distancia.

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