Informe Sonda Hall
-
Upload
johanarana -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of Informe Sonda Hall
-
8/10/2019 Informe Sonda Hall
1/3
MEDIDA DE CAMPO MAGNTICO: SONDA HALLJohan Arana (1323536) Andrs Erazo (1323031) Darwin Daz (1325923) Grupo: 7
UNIVERSIDAD DEL VALLEFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
DEPARTAMENTO DE FSICASantiago de Cali, Octubre de 2014
RESUMEN
La presente prctica consiste en realizar la medicin del campo magntico creado por una
configuracin de bobinas Helmholtz haciendo uso de una Sonda Hall, al igual que es
objetivo de la prctica la apreciacin del cambio en la magnitud de este respecto a la
posicin sobre el eje axial de las bobinas, concluyendo que el campo magntico depende
de la corriente que circula en las bobinas y la posicin en la regin entre ellas. Adems,
se compara los valores obtenidos experimentalmente con los valores tericos esperados.
INTRODUCCIN
Para conseguir un campo magntico
bastante uniforme es til usar un par de
bobinas circulares sobre un eje comn
con corrientes iguales fluyendo en el
mismo sentido. Para un radio de bobina
dado, la separacin necesaria entre las
bobinas para conseguir el ms uniforme
campo central corresponde al radio de
las bobinas; a esta configuracin se le
conoce como bobinas Helmholtz. Para
medir este campo uniforme central se
emplear una Sonda Hall, que es un
dispositivo que consta de una lmina de
un material conductor o semiconductor,
en forma de una pelcula delgada, por la
que circula una corriente I.
MARCO TERICO
La magnitud del campo magntico
creado en cualquier punto sobre el eje de
una bobina de radio a y N espiras pordonde circula una corriente I est dadapor la expresin:
=0
2( + )3/ (1)
Donde y es la distancia del punto en
consideracin al centro de la bobina. El
campo en el centro de la bobina, y=0,
est dado por la expresin:
=0
2 (2)
Siendo 0 la permeabilidad magnticadel vaco. La direccin del campo
magntico va a lo largo del eje de la
bobina. Si se tienen dos bobinas
idnticas con eje comn, el campo
magntico en cualquier punto sobre el
eje es la suma vectorial del campo
creado por cada bobina. Si las bobinas
estn separadas una distancia d(distancia entre los centros de las
bobinas), colocamos nuestro origen de
coordenadas en el punto equidistante
entre los dos centros, de tal manera las
posiciones de las bobinas (sus centros)
son y=-d/2 y y=+d/2. El campo magntico
en cualquier coordenada ycon respecto
-
8/10/2019 Informe Sonda Hall
2/3
al origen de coordenadas est dado por
la expresin:
En la configuracin Helmholtz, el campo
magntico es aproximadamente uniforme
en la regin entre las bobinas y su
magnitud est dada por:
=80
55 (4)
MONTAJE EXPERIMENTAL
Para la realizacin de la prctica se
requiri:
Sondas Hall y Teslmetro.
Bobinas de Helmholtz.
Fuentes de poder para las
bobinas.
Cables de conexin, soportes y
regla.
Despus de que ya se haya conectado ydispuesto todo para el correcto
funcionamiento de las bobinas, se ajust
la Sonda Hall tal que aproximadamente
su sensor estuviese en el centro
geomtrico de la regin comprendida por
las bobinas; acto seguido, se cerr el
circuito y se estableci una corriente I
que circulara por las bobinas para
producir el campo magntico a medir.
Para distintas magnitudes de corriente se
midi con la sonda el campo magntico
inducido (ver anexos, tabla 1). Y ahora,
para medir la magnitud del campo
magntico en distintas posiciones sobre
un eje axial a ambas bobinas, se fij un
valor de corriente para las bobinas y se
posicion el sensor de la sonda en
distintos puntos del eje para contemplar
el campo en funcin de la posicin (ver
anexos, tabla 2).
ANLISIS Y CONCLUSIONES
Para el primer proceso (y=0) al graficarB(I) se obtuvo la siguiente distribucin:
Figura 1: Relacin lineal del campo
magntico vs la corriente elctrica. (En
anexos se encuentra la grfica)
Al observar la cercana del coeficiente de
correlacin a la unidad se puede decir
que los datos obtenidos de I y B tienenun buen comportamiento lineal, adems,
al hacer una comparacin entre los datos
experimentales y los esperados a travs
del error porcentual (ver anexos, tabla 1)
se puede concluir que los anteriores no
difieren mucho (Epor= 3,18%).
En el segundo proceso (y variable)
-
8/10/2019 Informe Sonda Hall
3/3
Figura 2: proceso de obtener diferentes datos del
campo magntico para diferentes datos de Y (En
anexos se encuentra la grfica)