Ley de Faraday Lenz. Ingeniería Civil Industrial

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- Una vez medidos los datos de voltaje secundario se procedió a graficar, VS v/s NS.

Gráfico N°1: “Voltaje secundario V/S Número de espiras secundarias”[pic 16]

- Como muestra el gráfico N°1 la relación funcional entre VS y NS corresponde a una función lineal.

Para la realización de la parte II de esta experiencia:

- Se identificó la bobina Secundaria a utilizar en la experiencia II, la cual fue de 1600 espiras, esta se mantuvo fija y en el transformador se fue cambiando la bobina primaria; 4 veces, a modo de que posteriormente se pudiese calcular el voltaje secundario de cada combinación entre NP y NS (fijo), respectivamente, a continuación en la tabla N°2 se muestran los datos tomados en el transformador, para la experiencia N°2.

Tabla N°2: “Datos con NS y VP fijos en el transformador”

Vp [volt]

Np

Vs [volt]

Ns

7,62

400

28,3

1600

7,62

800

14,12

1600

7,62

1600

6,85

1600

7,62

20000

0,49

1600

- Una vez medidos los datos de voltaje secundario se procedió a graficar, VS v/s NP.

Gráfico N°2: “Voltaje secundario V/S Número de espiras primarias”

[pic 17]

- Como muestra el gráfico N°2 la relación funcional entre VS y NP corresponde a una función potencial.

- Cabe señalar que a partir de dicho grafico se puede deducir que mientras menor sea el número de espiras primario al secundario, habrá un mayor voltaje secundario (de salida).

Análisis de resultados

Parte I

- Analizar el comportamiento de la fem inducida (o bien corriente inducida) de acuerdo a la velocidad a la cual se introdujo el imán.

- Se pudo verificar que entre mayor era la velocidad con que se introducía el imán dentro de la bobina, mayor era la intensidad de corriente generada; debido a la variación de la superficie en función del tiempo.

- Analizar el comportamiento de la fem inducida (o bien corriente inducida) según el polo introducido.

- El sentido de la corriente eléctrica está dado por la regla de la mano derecha, y a su vez relacionado con el campo magnético y el imán.

- Otra relación que se encontró fue que se genera corriente alterna moviendo la bobina y dejando el imán quieto, y viceversa.

- Explicar físicamente cada fenómeno anterior.

- Todas estas relaciones están dadas por la ley de Faraday Lenz, la cual dice que la relación entre el flujo magnético y la inducción de una diferencia de potencial (fuerza electromotriz o fem), en una bobina con N espiras, está dada por:

[pic 18]

Parte II

- Encontrar la relación funcional entre el voltaje secundario Vs y el número de espiras secundario Ns, (Vs v/s Ns), Rectificando si corresponde.

Según los graficos desarrollados en ambas situaciones. En el grafico N°1 se puede apreciar que la relación entre Vs y Ns es de carácter lineal, es decir, a medida que sube el número de espiras secundario sube el voltaje medido durante el desarrollo de la experiencia, eso es debido a que la espira primaria se mantenia constante mientras la secundaria era sometida a constantes cambios en el numero de bobinas que esta poseia.

- Interpretar los resultados de (1.), es decir, compare el valor de la pendiente con la ecuación (2).

Según lo medido, en la primera situación se genera una relación lineal, mientras que en la segunda situación la relación establecida es potencial, por lo que la pendiente no puede calcularse directamente en esa situación. Por ello, solo se hará análisis de la primera situación. En el gráfico N°1, da cuenta de que la pendiente esta dada por: , y siendo la ecuación (2) equivalente a: [pic 19][pic 20]

Por lo que se puede decir lo siguiente:

[pic 21]

- Donde:

m = 0,0179[V/espiras]

Vs =14,32 [V]

Ns = 800 [espiras]

- Por lo que, se entiende lo siguiente:

[pic 22]

[pic 23]

- El valor obtenido es equivalente al valor de la pendiente, por lo que la relación funcional previamente dicha, se comprueba

- Encontrar la relación funcional entre el voltaje secundario Vs y el número de bobinas secundario Np, (Vs v/s Np), Rectificando si corresponde.

Según los datos tomados y reflejados en el gráfico N°2, la relación entre Vs y Np es de carácter potencial, lo que quiere decir, que a medida que el número de espiras disminuye el voltaje medido también lo hace, pero en este caso se genera una curva, razón por la cual no es lineal, haciendo de este un descenso más pronunciado, eso se debe a que en esta situación el número de bobinas secundaria constantemente cambiaba, mientras que la espira secundaria se mantenia constante, provocando que el gráfico quede expresado de esa manera.

- Interpretar los resultados de (3.), es decir, compare