429021860-Practica-7

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
EXPERIENCIA OERSTED
RESUMEN
En esta práctica se experimentó con los campos magnéticos generados por conductores rectilíneos, con el uso de espiras rectangulares a las cuales se les hizo pasar corriente, la primera parte del experimento busca medir los Teslas que hay alrededor de la espira, cerca y lejos de ésta; Y la segunda parte, con una espira más angosta determinamos la dirección en la que se mueve la corriente a través de la misma.
INTRODUCCIÓN
A partir de la Ley de Ampere se encuentra que la densidad de flujo magnético creado por un hilo rectilíneo infinitamente largo por el cual circula una corriente I, viene dada por la expresión:
Donde es la permeabilidad del vacío, r es la distancia del punto considerado al eje por el que circula corriente I y u es el vector unitario tangente a un circulo con centro en el eje. Las líneas de campo, son, entonces, circunferencias cuyo centro es la línea de corriente. El sentido de recorrido de estas circunferencias se verifica usando la regla de la mano derecha según el sentido de la corriente.
Esta expresión tiene la propiedad de que es independiente por completo de la coordenada z, ya que se puede ver que si cambiamos el valor de z el sistema no cambia y, por lo tanto, nada puede depender de esta coordenada.
Si se tienen dos corrientes, el campo total será la suma del campo creado por cada una de ellas. Esta suma será siempre una suma vectorial, esto es, si se quiere hallar su magnitud, entonces se deberá sumar en primer lugar, sus componentes cartesianas y, una vez hecho esto, calcular la magnitud del vector resultante.
MATERIAL Y EQUIPO
1 Fuente de alimentación externa (Stelltrafo Power Supply No. 13530.90)
1 Regla graduada, para montaje de sonda Hall
1 Varilla cuadrada 25 cm x 11 mm de ancho
1 Adaptador de gancho para corriente alterna No. 07091
1 Transformador de corrientes 
1 Base cónica pass No. 02006.55
1 Teslámetro digital, con sonda Hall (axial) No. 13610.01
1 Conjunto de espiras rectangulares 
2 Cables de conexión de 500 cm
1 Multímetro digital No. 07134.00
2 Fijador de tornillo
1 Fijador de ángulo recto 
 
 Espira No. 1 Espira No. 2 Espira No. 3
 
Espiras empleadas en la práctica para simular los conductores rectilíneos
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Montaje:
a) La salida de la fuente de alimentación (0-15 A CA) se conectó a las terminales 1 y 6 del primario del transformador
b) En el secundario del transformador conectamos la espira 1. El lado de la espira que está más alejado se usó como un conductor rectilíneo.
c) La regla graduada estaba paralela al plano de la espira, esto para que el extremo de la sonda se mueva exactamente en el mismo plano.
d) Ajustamos la sonda a la mitad de la longitud del conductor lo más exacto posible, con la finalidad de que el campo magnético que medimos se acerque al de un conductor rectilíneo
e) Encendimos el teslámetro sin que hubiera corriente circulando por la espira, luego colocamos el selector en campo magnético de corriente alterna, ajustamos en un rango menor (20 mT) y de mismo modo se ajustó la indicación lo más aproximado a cero, sí hubo residuo que en las mediciones se deberá restar.
f) Esperamos las instrucciones del maestro en este paso de la práctica para que nos indicara como medir la corriente en los conductores.
g) Se midió la magnitud de B en el extremo de la sonda cuando la sonda llegó perpendicularmente al plano de la espira.
RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS
Experimento 1.- Verificar la dependencia de la densidad de flujo magnético con la intensidad de la corriente.
a) Colocamos el extremo de la sonda a una distancia de 1 cm del conductor rectilíneo.
b) Cuando se enciende la fuente de alimentación por la espira circula una corriente de 20 a 60 A con intervalos de 4 A
	I(A)
	20
	24
	28
	32
	36
	40
	44
	48
	52
	56
	60
	B
(mT)
	0.25
	0.29
	0.38
	0.93
	0.50
	0.56
	0.62
	0.68
	0.79
	0.80
	0.87
Experimento 2.- Verificar la dependencia del campo magnético con la distancia al conductor rectilíneo.
a) Por la espira 1 se hace circular una corriente de 12 mA, valor que se mantendrá constante en todo el experimento.
b) Colocamos la sonda a 5 cm del conductor rectilíneo, medimos la magnitud de la densidad de campo magnético. Acercamos un poco la sonda en intervalos de 0.5 cm hacia el conductor y registramos la medición en cada etapa, pasamos por el conductor y esta vez incrementamos las mediciones de 0.5 en 0.5 cm hasta llegar a una posición que esté a 5 cm del lado opuesto a donde comenzamos a medir.
	X
(cm)
	-5
	-4.5
	-4
	-3.5
	-3
	-2.5
	-2
	-1.5
	-1
	-0.5
	
	B
(mT)
	0.14
	0.16
	0.17
	0.19
	0.21
	0.25
	0.30
	0.40
	0.60
	0.67
	
	X
(cm)
	5
	4.5
	4
	3.5
	3
	2.5
	2
	1.5
	1
	0.5
	
	B
(mT)
	0.48
	0.31
	0.23
	0.16
	0.13
	0.11
	0.09
	0.08
	0.07
	0.06
	
Experimento 3.- Medición de la densidad de campo magnético producido por corrientes anti paralelas.
a) Apagamos la fuente de alimentación. Reemplazamos la espira 1 por la espira 2, con la cual obtendremos corrientes anti paralelas.
b) Encendemos ala fuente de alimentación y ajustamos la corriente en la espira para que sea de 12 mA, de igual manera esta corriente será constante durante el experimento.
c) Medimos la magnitud de la densidad de flujo magnético, comenzando a 5 cm de uno de los conductores, acercamos la sonda en intervalos de 0.5 cm, pasando por la región intermedia y terminando a 5 cm del segundo conductor. Registramos las mediciones.
	REGION IZQUIERDA
	X
(cm)
	-5
	-4
	-3
	-2
	-1
	B
(mT)
	0
	0.05
	0.08
	0.12
	0.22
	REGION CENTRAL
	X
(cm)
	1
	2
	3
	4
	5
	B
(mT)
	0.34
	0.32
	0.35
	0.46
	1.03
	REGION DERECHA
	X
(cm)
	+1
	+2
	+3
	+4
	+5
	B
(mT)
	0.59
	0.39
	0.17
	0.10
	0.07
Experimento 4.- Medición de la densidad de flujo magnético producido por corrientes paralelas.
a) Apagamos la fuente de alimentación y cambiamos la espira 2 por la espira 3, con esta observaremos los efectos de las corrientes paralelas. 
b) Encendemos la fuente de alimentación y ajustamos para una corriente de 12 mA en cada rama de la espira.
c) Realizamos las mediciones en posiciones parecidas a las del experimento 3.
	REGION IZQUIERDA
	X
(cm)
	-5
	-4
	-3
	-2
	-1
	B
(mT)
	0.40
	0.37
	0.32
	0.14
	0.06
	REGION CENTRAL
	X
(cm)
	1
	2
	3
	4
	5
	B
(mT)
	0.02
	0.07
	0.17
	0.25
	0.60
	REGION DERECHA
	X
(cm)
	+1
	+2
	+3
	+4
	+5
	(mT)
	0.33
	0.22
	0.29
	0.19
	0.15
CUESTIONARIO
1. Describa la regla de la mano derecha, o del sacacorchos, para relacionar los sentidos de la corriente y del campo magnético.
Es un método para determinar sentidos vectoriales, se emplea de dos maneras: para sentidos y movimientos vectoriales lineales, y para movimientos y direcciones rotacionales.
2. Enuncie la Ley del Ampere para el campo magnético.
Establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle.
3. ¿A qué cantidad física hace referencia la unidad denominada Tesla?
El Tesla es la unidad de medida de la inducción magnética. Se define como la inducción de un campo magnético que ejerce una fuerza de 1 Newton sobre una carga de 1 Coulomb que se mueve a 1 m/s dentro del campo y perpendicular a las líneas de inducción magnética.
CONCLUSIONES
En esta práctica usando tres tipos de espiras pudimos medir el campo magnético con la ayuda de un teslámetro. Ubicamos la sonda en diferentes puntos para verificar cual era el campo magnético en cada punto. Para la parte en que se buscaba tener la corriente en paralelo tuvimos que unir a las dos primeras ya que la corriente registrada de un lado y de otro no era la misma con latercera espira. Con la variación de distancia entre la sonda y el conductor nos dimos cuenta que el campo se va debilitando al alejarlo del conductor. 
BIBLIOGRAFÍA
Martinez,J.(1959) Electricidad y magnetismo (2. ed.). Madrid: Espasa-Calpe.
Serway,R.A,&,Jewett,J.W.(2005) Electricidad y magnetismo(6a ed.) Mexico:McGraw-Hill
“Laboratorios de Mecanica y Electromagnetismo”, IPN y Universidad de Sevilla, México, Ocubre 1992