FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS NATURALES

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Imagen 3. Montaje experimental para campos eléctricos con sonda Hall.

Comportamiento del campo magnético en el eje en común de las bobinas Helmholtz

Se llevó la corriente a cero y nuevamente se calibro el tesla metro, se alimenta el circuito con un valor de corriente estable, con la misma orientación del paso anterior, se comenzó a deslizar el soporte que sostiene la sonda, desde el punto medio de la bobina 1 al extremo del punto medio de la bobina 2, ver imagen 4, y se registraron los campos magnéticos para las respectivas distancias registradas, la medida de las distancias se realizó con una regla de incertidumbre . Los datos se registraron en la tabla 2 y se realizó la gráfica 2.[pic 27]

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Imagen 4. Esquema para determinar el campo magnético constante.

- RESULTADOS

Gráfico 1. El campo magnético en función de la corriente.

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Se puede evidenciar la relación lineal que existe entre el campo magnético y la corriente, de tal manera que.

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Entonces.

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Siendo N el número de espiras por donde circula la corriente I y a el radio de las bobinas, se despeja .[pic 34][pic 35]

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es la permeabilidad magnética del vacío.[pic 38]

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El campo magnético en función de la posición a lo largo de eje en común con las dos bobinas, se observa en gráfica 2.

Grafica 2. Campo magnético en función de la posición.

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Se realiza el ajuste no lineal y se determinó el parámetro . El cual tiene el siguiente porcentaje de error.[pic 41]

- DISCUCON DE RESULTADOS

La diferencia entre los datos experimentales con respecto a los datos teóricos, se puedo haber visto influenciado por la manipulación humana de los instrumentos y por errores de calibración.

Realizando la regresión lineal de los datos teóricos de la Grafico 1 se obtiene que la pendiente de la recta es:

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Como el campo magnético es aproximadamente uniforme en la región entre las bobinas se toma la ecuación (6), en donde la pendiente debe tener un valor aproximado al obtenido por medio de esta, entonces:

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Al comparar este valor respecto al obtenido mediante la regresión lineal obtenemos un error absoluto del (mT/A) y un error relativo porcentual del 1,69%, dado que los errores son bajos, se puede apreciar que las mediciones fueron muy acertadas y que la ecuación para esta parte describe de forma muy cercana el experimento.[pic 44]

En la segunda parte se ubicó la sonda Hall en diferentes puntos respecto al centro de las bobinas con un valor de corriente fijo, lo cual generó un cambio en el campo magnético ya que este depende también de la distancia en la cual se encontraba la sonda, con ayuda del micro voltímetro se tomaron los valores del campo magnético. Y se calculó la permeabilidad magnética del vacío, con un error porcentual de 18,1 %. Como se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Porcentaje de error del parámetro .[pic 45]

µ0 Experimental

µ0 Teórico

% Error

1,256x10-6

1,484x10-6

18,1

- CONCLUSICONES

- Se determinó la dependencia lineal del campo magnético con respecto a la corriente para un par de dos bobinas.

- Se comprendió el comportamiento de un campo magnético, al observar el efecto producido por una sonda en el centro de dos bobinas.

- Utilizando una sonda hall en medio de un par de bobinas, se aprendió a medir campos magnéticos.

- REFERENCIAS

[1]Sears, F. (2011). Física universitaria con física moderna Volumen 2 (12th ed., p. 943). Pearson Educación de México S.A. de C.V.

[2]Hall Effect. (2017). Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Revisado 4 noviembre 2017, disponible en http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/Hall.html#c1

[3]Franco Gracia, A. (2017). Campo magnético producido por una corriente circular en un punto de su eje. Sc.ehu.es. Retrieved 4 Noviembre 2017, disponible en http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/magnetico/espira/espira.html

[4] Hall, E. H., On a new action of the magnet on electric currents, American Journal of Mathematics 2, 287 (1879).