Análisis del comportamiento entre la fuerza Magnética y la corriente

...

Discusión

Con base a[n] las gráficas obtenidas, se pudo determinar la fuerza magnética involucrada en el sistema, que ejercía el conductor fijo sobre el móvil, en el instante que se aumentaban el valor de las masas sobre las balanzas. Cuando la fuerza gravitacional aumentaba, esta producía un desequilibrio en la balanza que inicialmente era estable. Por tal motivo, para que existiera un equilibrio nuevamente en el sistema, debía ocurrir un incremento de la corriente a través de este. Este incremento produjo una fuerza magnética de igual magnitud y en dirección contraria a la gravitacional, de tal modo que la fuerza neta en el sistema fue igual a cero.

La fuerza magnética que ejerce el conductor fijo sobre el móvil es de repulsión dado que la corriente que atraviesa por cada uno es igual y tiene sentidos contrarios. Esto se da por el hecho de que la dirección de la fuerza depende de dos productos vectoriales, en primera instancia el de campo magnético a partir de la ley de Biot-Savart y seguido al de la fuerza magnética expresado en la [Ecuación 2] [1].[pic 21]

Se pudo observar el comportamiento que describía a cada gráfica, mediante un análisis en el sistema, donde se involucraron varios conceptos. Por ejemplo, la deducción del campo magnético producido por uno de los conductores, donde se asoció con uno infinito, ya que su longitud era muy grande comparado con la distancia al punto donde se presenta el campo. Esto representó un campo magnético constante producido por el conductor fijo sobre el punto donde estaba situado el móvil. Mediante lo anterior se hizo más fácil la comprensión y descripción entre las variables involucradas, donde se observó que pese a un aumento de la fuerza gravitacional sobre el sistema, la corriente a través del mismo se incrementa de manera cuadrática y lineal, para la gráfica 1 y 2 respectivamente, hasta tal punto que nuevamente se estabiliza el sistema.

Mediante los valores del ajuste arrojados por la gráfica 2, se logró determinar la permeabilidad del vacío experimentalmente y se pudo comparar con el valor teórico, de tal manera que se obtuvo un error del 19,6%, lo cual quiere decir que se obtuvo un valor cercano al teórico, más no el aproximado. Lo anterior puedo haber ocurrido por nociones erradas por parte del practicante encargado de la verificación de la estabilidad de la balanza, las cuales alteraron la toma optima de datos. [o]

El análisis realizado para la comprensión de los comportamientos de las variables hubiera sido distinto, si las masas se hubieran ubicado en otro punto del conductor móvil que no fuera aproximadamente su centro de masa, ya que esto produciría un desnivel en el conductor, el cual no estaría completamente paralelo con respecto al conductor fijo y la analogía de barra conductora infinita no tendría validez alguna, por lo que su descripción se tornaría mucho más compleja. Sería interesante si se cuenta con buena disposición de tiempo, intentar analizar un comportamiento de este tipo, donde se puedan aplicar todos los conceptos adquiridos en clase y con ayuda del orientador de curso, poder definir un comportamiento dado.

Conclusiones

La fuerza magnética tiene igual magnitud que la fuerza gravitacional, pero diferentes direcciones. Esto se ve reflejado en la estabilización del sistema definida por la suma vectorial de las mismas, donde al presentarse un aumento de la última mencionada, la primera se incrementa de igual manera hasta alcanzar al equilibrio.[p]

Mediante el análisis de conceptos se pueden describir todos los comportamientos de las variables involucradas que se tengan. En este caso, se puede concluir que la corriente aumenta al incrementarse la fuerza gravitacional sobre la balanza, de tal manera que su descripción se comporta de manera cuadrática y lineal.[q]

Se observó que al presentarse una barra conductora donde su longitud es demasiado grande en comparación a la distancia de un punto donde se produce un campo magnético por esta, su descripción se aproxima a la de una barra conductora infinita. El campo magnético producido por esa barra es uniforme a lo largo de todo el eje del punto. Se observó también que cuando dos barras conductoras presentan corrientes iguales en direcciones contrarias, la fuerza producida por una con respecto a otra se expresa en una fuerza de repulsión.

Referencias

[1]. Young. H. D y Roger. A. Freedman. Física Universitaria, Volumen II. Edición 12. Pearson Education. México, 2009; Pág. 960-970.

Otras referencias

- Giancoli. C. Douglas. Física para ciencias e ingeniería con física moderna, Volumen 2. Cuarta edición, Pearson Educación, México, 2009; Pág. 741-750.

- Balanza de Corriente. 2013. Balanza de Corriente. [En línea] Disponible en:http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/balanza/balanza.htm. [Consultado 18 de noviembre 2013].

[r]