8Trabajo Prctico N3CAMPO MAGNTICOAsignatura: Fsica IIDocentes: Ing. Mario Benacerraf Ing. Guillermo GurfinkelAlumnos: Toledo Pablo Gimnez LucasFecha: 21-11-2015UNIVERSIDAD NACIONAL DE MORENO INGENIERA EN ELECTRNICAObjetivos de la prctica La prctica consiste en analizar el campo magntico generado por un solenoide a travs de un sensor de efecto Hall, el cual entrega una diferencia de potencial proporcional al mismo. Las mediciones se realizarn tanto fuera del solenoide como en el interior del mismo, para de esta forma comprobar lo visto en la teora. Nos basaremos en el siguiente marco terico:Ley de Ampere: La ley de Ampere nos permite conocer por medio de un clculo sencillo la magnitud como tambin la direccin del campo magntico. Por medio de la siguiente integral de lnea: Donde el campo B generado por un solenoide de N espiras y radio medio a en el centro viene dado por: Ley de Biot-Savart: La ley de Biot-Savart aplicada a una espira con corriente para hallar el campo B en un punto sobre su eje a una dada distancia puede ser generalizada para una bobina con cualquier cantidad de espiras y capas, lo que permite hallar tericamente el valor del campo B en cualquier punto sobre el eje de un solenoide. Dentro de esta prctica de laboratorio se proceder a comparar los resultados obtenidos a travs de la ley de Ampere con los obtenidos por medio de la ley de Biot-Savart. Donde el campo B en cualquier punto sobre el eje (x) de una espira circular de radio a viene dado por: B en cualquier punto sobre el eje (x) de un solenoide de radio a, longitud L, de N espiras y P capas de alambre de radio Procedimiento Para dicha prctica sern necesarios instrumentos de laboratorio y dems materiales: Generador de corriente.Fuente de tensin.Voltmetro.Sensor de efecto Hall.Solenoide.Cableado de interconexin.Osciloscopio. El solenoide utilizado en esta experiencia tiene una longitud de 10.5 cm, un radio de 1.4cm, el bobinado consiste de 6 capas de 98 espiras cada una. En nuestro caso el valor del parmetro e es de 0.39cm. El siguiente esquema brinda una mayor idea de lo comentado anteriormente. Lo prximo es calibrar el sensor de efecto Hall. Segn su hoja de datos: Como podemos observar sobre las caractersticas elctricas, dicho sensor debe medir 2.5 V con campo B=0. En la prctica logramos un valor de 2.537 V, el cual vara cuando le acercamos un imn. Utilizando la frmula de Biot-Savart, para un solenoide, tenemos un campo B de magnitud igual a 199 G (Gauss) en su centro y 85 G en los extremos cuando por ste circula una corriente de 3 A (Ampere). Todos estos datos son de carcter terico. Medimos la diferencia de potencial en el interior del solenoide y obtuvimos un resultado de 2.807 V, con estos datos podemos estimar la sensibilidad de nuestro sensor de la siguiente manera:(2.807 V - 2.537 V) / 199 G = 1.3618 [mV/G] Con los resultados obtenidos procedemos a volcar nuestras mediciones en las siguientes tablas de valores: Aplicando la ley de Ampere vamos a considerar los siguientes datos: N = 588 (6 capas de 98 espiras)L = 0.105 m Estos datos son considerados porque no podemos plantear una trayectoria amperiana adecuada para la integral de lnea que esta ley expresa. Realizamos nuevas mediciones, las cuales nos arrojan los siguientes valores volcados en la tabla: Conclusiones Dentro de las conclusiones podemos marcar como principal experiencia haber podido comprobar, lo estudiado en la teora, de una forma prctica. Lo cual nos permiti acercarnos a los instrumentos de laboratorio tanto para la medicin como para el conexionado de la misma prctica. Apoyndonos en la teora, qued demostrado que la intensidad de campo magntico vara linealmente con el valor de la corriente que circula por un solenoide. Pudimos observar, a travs de las mediciones expuestas en las tablas una particularidad, en principio terica, del solenoide la cual nos indica que en el centro del mismo el campo B se mantiene casi constante. Por otra parte, pudimos observar que en los bordes una pequea variacin en la posicin del sensor de efecto Hall nos produca una gran variacin del campo aumentando consigo el error. Un leve movimiento no deseado por el alumno encargado de sostener el sensor nos permita notar lo mencionado ltimamente. Como cierre de la prctica se coloc viruta en los extremos y dentro del solenoide. Con esto pudimos observar la forma que toma el campo B, el cual nos dio una idea muy clara de las lneas de campo magntico. Algo as se representa en la siguiente figura: