motor de esterling

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Resumen

Se realizó un montaje conformado por un brazo, en el

cual se sostenía una baquela, suspendida en un sistema de imanes y placas paralelas, generadoras de un campo magnético constante, el cual se ubicó sobre una balanza eléctrica la cual media la masa q se generaba al

Demostración y medición cuantitativa de la fuerza que sufre un conductor en un campo magnético cuando fluye una corriente a través de diferentes baquelas.

Amarillo Alejandra, Herran Duvan, Muñoz Roger, Pérez Walter, Suarez Carolina.

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aumentar la corriente sobre ese campo eléctrico.Después de tener el montaje realizado, se comenzó a ingresar en el sistema variaciones de corriente, las cuales variaban la masa medida por la balanza electrónica, posteriormente se graficó fuerza en función de la corriente, observamos con ayuda de las gráficas que al aumentar esta corriente aumentaba la magnitud del campo magnético y que este influía en la fuerza que se generaba en el sistema de imanes, luego de esto se evidencio que la longitud del camino creado en la

baquela, presentaba un cambio en la fuerza experimentada dando para mayores longitudes, mayor fuerza generada por el campo magnético.

Palabras Clave: corriente, campo magnético, fuerza magnética, inductor, electrones.

Abstract

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Was performed a mounting forming by an arm assembly, in which a baquela is held suspended in a system of magnets and parallel plate , generating a constant magnetic field , which was located on a which average magnetic balance mass q is generated Was conducted with increasing current on the magnetic field.After having completed the assembly , began to enter the system current variations , which varied the mass measured by the electronic balance , then

strength as a function of the current is plotted note with help of graphs that increasing this current increased the magnitude of the magnetic field and that this influenced the force generated in the magnet system after it was evident that the length of the path created in baquela , showed a change in the force experienced giving to greater lengths greater force generated by the magnetic field

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Keywords : current, magnetic field, magnetic force , inductor, electrons.

I.INTRODUCCIÓN

La balanza de corriente es un aparato que consiste en un porta-imanes con imanes permanentes intercambiables y un soporte para placas con bucles de diferentes superficies en cuyos extremos hay casquillos de 4 mm para aplicar una tensión determinada. Para la

experiencia, el equipo se coloca sobre el platillo de una balanza de hasta 0.01 g de precisión. Además se necesita una fuente de alimentación de 0 a 6 ACC.Al suministrarle corriente esto forma un campo magnético.

Dado que una carga eléctrica en movimiento induce un campo magnético, podemos considerar a esta carga como un imán. Pues bien, al igual que cuando aproximamos dos imanes comprobamos que entre ellos existe una fuerza (de repulsión si aproximamos polos

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homólogos y de atracción si los polos son opuestos), una carga eléctrica que se desplaza en las proximidades de un imán (en el seno de un campo magnético) también experimentará ese tipo de fuerzas.El valor de esta fuerza depende del valor de la carga eléctrica en movimiento, la intensidad del campo magnético y de la velocidad a la que se desplaza la carga. Para determinar su valor podemos aplicar la ley de Lorentz. Para conocer su dirección y sentido se puede aplicar la regla de la mano derecha

La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen microcorrientes que

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macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.

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Figura 1. materiales de la balanza de corriente

Fuerza de Lorentz

Aparte del cálculo de la fuerza según la fórmula anterior, ésta se puede determinar con la balanza; el

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campo magnético se puede medir con el teslámetro y la corriente con el multímetro. 

II. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES

MATERIALES REACTIVOS MATERIALES

Y EQUIPO DEL ESTUDIANTE

Fuente DC BataBalanza digital Kit de balanza

de corriente (según especificaciones)

Soporte universal

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Imagen 1. Realizacion del montaje en el laboratorio

Se Montó la unidad principal en el soporte. Seleccionar un lazo de corriente y conectarlo a la unidad principal con el lado conductor hacia abajo. Poner el juego de imanes sobre el Plato de la balanza Colocar el lazo de corriente de modo que la parte horizontal de la cinta conductora pase a través de los polos del porta imanes, procurando que la placa no toque los imanes. Conectar la fuente de corriente con el lazo de corriente.

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Figura 2. montaje balanza de corriente

Se Conectó el lazo de corriente (baquela) más. largo a

la unidad principal. Colocar todos los imanes en la balanza y determinar su masa para una corriente nula. Los imanes deben conectarse de forma que los polos iguales estén orientados en la misma dirección, es decir, dos imanes adyacentes deben repelerse mutuamente. Medir la fuerza magnética en función de la corriente (desde 0A hasta 5A en incrementos de 1A). Con I = 5A calcular el valor B = F/(LI) del campo magnético. Obtener el valor final del campo magnético B y su error.

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III. RESULTADOS Y ANÁLISIS

En el laboratorio realizado se pudo evidenciar que la corriente ejerce una fuerza sobre todo el campo magnético que era provocado por el sistema de imanes, pues este tiene la capacidad de aumentar o disminuir la masa; la fuerza magnética ejercida por la corriente a través de la baquela en el campo creado por los imanes

venia dada por el producto de la masa y la gravedad, en visto de que esta es positiva, va en dirección de la gravedad, por lo que le atribuye una masa adicional al campo.En la gráfica 1, se pueden apreciar las curvas de cada baquela con sus respectivas pendientes que divididas en la longitud del espacio conductor dan como resultado el campo magnético , en la tabla 1 para la primer baquela, se puede apreciar el campo magnético de 0,00479 N/C, para la segunda baquela, con una longitud de 0,06 m el

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campo es de 0,004163333 N/C y finalmente para la última baquela de 0,06 m el campo tuvo una magnitud de 0,002876667 N/C; y en promedio el sistema obtuvo un campo magnético de X ;Se esperaría que el campo fuese constante pues el sistema de imanes no cambia, sin embargo, aunque los valores del campo están en el mismo orden estos tienen una diferencia considerable, esto es debido a la mala calibración de los equipos, a que probablemente el campo provocado por los imanes era más fuerte en la zona central mientras que se debilitaba en los extremos; de allí podemos concluir que al

aumentar la longitud del conductor , había un mayor trayecto para la corriente y por ende se genera un mayor campo magnético; la correlación para cada curva fue cercana a 1 lo que quiere decir que tiene las características de un sistema lineal .

Gráfica 1. Comportamiento de la corriente en función de la fuerza del campo magnético.

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baquela pendiente longitud campo magnético1 1,92E-04 0,04 0,004792 2,50E-04 0,06 0,0041633333 1,73E-04 0,06 0,002876667

Tabla 1: obtención del campo magnético

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Baquela 1 (0,04 m)

F I (A)0,098 0,970,196 1,320,294 1,620,392 1,90,49 2,42

0,588 2,95Tabla 2: datos obtenidos del montaje con la baquela 1

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Baquela 2 (0.06m)

F I (A)0,098 1,050,196 1,410,294 1,770,392 2,35

0,49 2,82

0,588 3,6Tabla 3: datos obtenidos del montaje con la baquela 2

Baquela 3 (0.06 m)

F I (A)0,098 0,780,196 1,160,294 2,04

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0,392 2,310,49 3,07

0,588 3,5Tabla 4: datos obtenidos del montaje con la baquela 3

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Imagen 1. baquela 1

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Imagen 2. baquela 2

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Imagen 3. baquela 3

IV. CONCLUSIONES

Al aumentar la corriente que circula por la baquela, aumenta la magnitud del campo magnético generado y por ende la fuerza que éste ejerce sobre el imán, y al aumentar la corriente que circula por la baquela, aumenta la

fuerza que experimenta debido al campo magnético.

Cuanto más ancho sean los caminos de la baquela , mayor será la fuerza que experimenta debido al campo magnético.

Invertir la dirección de alguna de las corrientes invierte la dirección de la fuerza generada por el campo magnético, pero invertir la dirección de ambas, no influye en la dirección de la fuerza.

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V. BIBLIOGRAFÍA

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ence/magnetism/force_of_magnetism.html&lang=sp

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