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    Blanco Uria Alvaro Edwin - Laboratorio 3 FUERZA MAGNETICA FIS 200

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    Este informe describe un experimento sobre la fuerza magnética. Se midió la fuerza magnética sobre conductores de diferentes longitudes l y corrientes i ubicados en un campo magnético B. Los resultados experimentales mostraron una relación lineal entre la fuerza y cada una de las variables i, l, y B. Las constantes de las rectas de regresión estuvieron de acuerdo con las ecuaciones teóricas dentro de un error menor al 1%. El experimento verificó las leyes de la fuerza magnética sobre conductores.

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    Blanco Uria Alvaro Edwin - Laboratorio 3 FUERZA MAGNETICA FIS 200

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    Este informe describe un experimento sobre la fuerza magnética. Se midió la fuerza magnética sobre conductores de diferentes longitudes l y corrientes i ubicados en un campo magnético B. Los resultados experimentales mostraron una relación lineal entre la fuerza y cada una de las variables i, l, y B. Las constantes de las rectas de regresión estuvieron de acuerdo con las ecuaciones teóricas dentro de un error menor al 1%. El experimento verificó las leyes de la fuerza magnética sobre conductores.

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    Blanco Uria Alvaro Edwin_laboratorio 3 FUERZA MAGNETICA FIS 200

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    Este informe describe un experimento sobre la fuerza magnética. Se midió la fuerza magnética sobre conductores de diferentes longitudes l y corrientes i ubicados en un campo magnético B. Los resultados experimentales mostraron una relación lineal entre la fuerza y cada una de las variables i, l, y B. Las constantes de las rectas de regresión estuvieron de acuerdo con las ecuaciones teóricas dentro de un error menor al 1%. El experimento verificó las leyes de la fuerza magnética sobre conductores.

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    Blanco Uria Alvaro Edwin - Laboratorio 3 FUERZA MAGNETICA FIS 200

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    Este informe describe un experimento sobre la fuerza magnética. Se midió la fuerza magnética sobre conductores de diferentes longitudes l y corrientes i ubicados en un campo magnético B. Los resultados experimentales mostraron una relación lineal entre la fuerza y cada una de las variables i, l, y B. Las constantes de las rectas de regresión estuvieron de acuerdo con las ecuaciones teóricas dentro de un error menor al 1%. El experimento verificó las leyes de la fuerza magnética sobre conductores.

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    de 8

    UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

    FACULTAD DE INGENIERIA

    LABORATORIO DE
    FISICA BASICA III

    INFORME No. 3
    FUERZA MAGNETICA

    ESTUDIANTE: BLANCO URIA ALVARO EDWIN

    GRUPO: G (MARTES DE 17:00 A 20:00)

    DOCENTE: MANUEL R. SORIA R.

    FECHA: 14 – Septiembre -2021


    INFORME DE LABORATORIO

    FUERZA MAGNETICA
    A) TRATAMIENTO DE DATOS
     Relación entre F e i
    1. A partir de la Tabla 1 de la Hoja de Datos, con la ecuación (6) y g 
    9.78[m/s]2 , elaborar una tabla i-F. Mediante un análisis de
    regresión, determinar la relación experimental 𝑭 = 𝒇(𝒊). Comparar la
    constante de la regresión con el valor esperado
    Tabla 1

    i [A] m [g] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    0.50 0.19 185.8
    1.00 0.38 371.6
    1.50 0.58 567.2
    2.00 0.77 753.06
    2.50 0.96 938.8
    3.00 1.15 112.47

    l = 4.0[cm] i [A] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    0.50 185.8
    B = 90.4[mT]=0.09[T]
    1.00 371.6
    F =mg (6) donde m(g) 1.50 567.2
    2.00 753.06
    2.50 938.8
    3.00 112.47

    Para calcular el valor de Fteo usamos la siguiente ecuación:


    𝐹 = 𝑖𝑙𝐵 = 4 ∗ 90.4 = 361.6𝑖[A]
    De la regresión lineal obtenemos la constante K=188.06
    Comparando ambos valores:
    188.06 − 361.6
    𝑑𝑖𝑓 = ∗ 100 = −0.47%
    361.6
    y = 176,29x + 31,157
    i [A] vs F[dina] R² = 0,9995
    1600,00

    1400,00

    1200,00

    1000,00

    800,00

    600,00

    400,00

    200,00

    0,00
    0 2 4 6 8 10
    i[A]

     Relación entre F e l
    2. A partir de la Tabla 2, elaborar una tabla l-F. Mediante un análisis de
    regresión, determinar la relación experimental 𝑭 = 𝒇(𝒍). Comparar la
    constante de la regresión con el valor esperado.
    Tabla 2 datos a usar

    l [cm] m [g] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    1.0 0.20 195.6
    2.0 0.40 391.2
    3.0 0.57 557.5
    4.0 0.77 753.1
    6.0 1.11 1085.6
    8.0 1.47 1437.7

    i= 2[A] l [cm] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    B = 90.4[mT] 1 195.6
    2 391.2
    F =mg (6) donde m(g)
    3 557.5
    4 753.1
    6 1085.6
    8 1437.7

    Para calcular el valor de Fteo usamos la siguiente ecuación:


    𝐹 = 𝑖𝐵𝑙 = 2 ∗ 90.4 = 180.8𝑙[cm]
    De la regresión lineal obtenemos la constante K=176.29
    Comparando ambos valores:
    176.29 − 180.8
    𝑑𝑖𝑓 = ∗ 100 = −0.024%
    180.8

    y = 176,29x + 31,157
    i [A] vs F[dina] R² = 0,9995
    1600,00

    1400,00

    1200,00

    1000,00

    800,00

    600,00

    400,00

    200,00

    0,00
    0 2 4 6 8 10
    i[A]

     Relación entre F y B
    3. A partir de la Tabla 3, elaborar una tabla B-F. Mediante un análisis
    de regresión, determinar la relación experimental 𝑭 = 𝒇(𝑩).
    Comparar la constante de la regresión con el valor esperado
    Tabla 3

    Nº imanes B [mT] B[T] m [g] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    1 17.75 0.02 0.11 1.076
    2 37.3 0.04 0.23 2.249
    3 54.6 0.05 0.33 3.227
    4 68.4 0.07 0.42 4.107
    5 82.7 0.08 0.51 4.988
    6 90.4 0.09 0.56 5.477

    l = 3.0[cm] B[T] 𝐹𝑒𝑥𝑝 [𝑑𝑖𝑛𝑎]


    i= 2.0[A] 0.02 1.076
    0.04 2.249
    F =mg (6) donde m(g)
    0.05 3.227
    0.07 4.107
    0.08 4.988
    0.09 5.477
    Para calcular el valor de Fteo usamos la siguiente ecuación:
    𝐹 = 𝑖𝑙𝐵 = 2 ∗ 3 = 6𝐵[mT]
    De la regresión lineal obtenemos la constante K=88.8
    Comparando ambos valores:
    88.8 − 6
    𝑑𝑖𝑓 = ∗ 100 = 13.76%
    6

    𝐹[𝑑𝑖𝑛𝑎] vs B y = 88,857x + 40,333


    R² = 0,9869
    700

    600

    500

    400
    Fexp

    300

    200

    100

    0
    0 1 2 3 4 5 6 7
    B(campo magnetico)
    B) CUESTIONARIO
    1. En este experimento, ¿por qué no se toma en cuenta la fuerza
    magnética sobre los segmentos verticales del circuito impreso de
    las plaquetas que también llevan corriente y que también están
    dentro del campo magnético del imán?
    Porque si bien estos segmentos también son perpendiculares al campo
    magnético, por producto vectorial de l x B el vector fuerza resultante
    estaría dirigido hacia los extremos de la placa, siendo esta fuerza no
    registrada por la balanza.
    2. En este experimento, ¿qué ocurriría si se invirtiera la polaridad
    de la fuente de alimentación? Explicar.

    Si se invirtiera la polaridad de la fuente de alimentación, el vector


    longitud cambiaria de sentido, a un sentido opuesto. Mediante el
    producto vectorial de l x B la fuerza magnética resultante tendría una
    dirección hacia arriba, la cual no registra la balanza.

    3. En este experimento, ¿cómo es que puede tenerse l = 8.0 [cm] en


    una plaqueta de aproximadamente 4.5[cm] de ancho? Explicar.
    Esto es posible debido a que las plaquetas que cuentan con más de 4
    cm de longitud de conductor, tienen doble conductor, en el caso del
    conductor de 8 cm, tendrá dos conductores de 4cm, cuya intensidad
    tiene en mismo sentido.
    4. Citar algunos dispositivos prácticos en los que se aprovecha la
    fuerza magnética sobre conductores que llevan corriente
    Existen muchos dispositivos prácticos en los cuales se aprovecha la
    fuerza magnética sobre conductores, el más importante es el motor de
    corriente continua. Según la Ley de Lorenz, cuando un conductor por el
    que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el
    conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo
    magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano izquierda, con
    módulo

     F: Fuerza en newton
     I: Intensidad que recorre el conductor en amperios
     l: Longitud del conductor en metros
     B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo teslas
    El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la
    corriente se activa en el conductor apropiado. Normalmente se aplica
    una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para
    compensar la fuerza neta y aumentar el momento.
    5. Describir el principio físico en el que se basa un medidor de
    inducción magnética como el usado en este experimento
    El medidor de campo magnético usado en el experimento se basa en el
    efecto Hall. El sensor de efecto Hall o simplemente sensor Hall o sonda
    Hall se sirve del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o
    corrientes o para la determinación de la posición. Si fluye corriente por
    un sensor Hall y se aproxima a un campo magnético que fluye en
    dirección vertical al sensor, entonces el sensor crea un voltaje saliente
    proporcional al producto de la fuerza del campo magnético y de la
    corriente. Si se conoce el valor de la corriente, entonces se puede
    calcular la fuerza del campo magnético; si se crea el campo magnético
    por medio de corriente que circula por una bobina o un conductor,
    entonces se puede medir el valor de la corriente en el conductor o
    bobina.

    C) CONCLUSIONES
     Para trabajar con los datos preferentemente use las unidades
    de dinas en la fuerza ya que con la unidad de newton me
    salieron valores muy pequeños que no fueron posibles graficar
    en Excel, con los datos en dinas se logró un mejor grafico de
    cada parte del tratamiento de datos
     Se observó y comprobó experimentalmente la fuerza que
    ejerce un campo magnético sobre un conductor que lleva
    corriente.
     Se comprobó experimentalmente que la fuerza magnética sobre
    un conductor es directamente proporcional a la longitud del
    conductor, a la intensidad del campo magnético y a la
    intensidad de corriente que lleva dicho conductor.
     Se observó experimentalmente que la dirección de la fuerza
    magnética sobre un conductor está dada por la regla de la
    mano derecha.
    3 FUERZA MAGNÉTICA

    Relación entre F e i. Relación entre F y l.

    l = 4.0[cm] i = 2.00[A]

    B = 90.4[mT] B = 90.4[mT]

    Tabla 1 Tabla 2

    l [cm] m [g]
    i [A] m [g] 1.0 0.20
    0.50 0.19 2.0 0.40
    1.00 0.38 3.0 0.57
    1.50 0.58 4.0 0.77
    2.00 0.77 6.0 1.11
    2.50 0.96 8.0 1.47
    3.00 1.15

    Relación entre F y B.

    i = 2.00[A]

    l = 3.0[cm]

    Tabla 3

    Nº imanes B [mT] m [g]


    1 17.75 0.11
    2 37.3 0.23
    3 54.6 0.33
    4 68.4 0.42
    5 82.7 0.51
    6 90.4 0.56

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