Informe Práctico 2014
Campo Magnético del conductor recto
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Ley de Ampere
La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de
los elementos de longitud multiplicada por el campo magnético en la dirección de esos
elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica
encerrada en ese bucle.
Campo Magnético de conductor recto y largo
Las líneas de campo magnético alrededor de un cable largo que lleva una corriente
eléctrica, forman círculos concéntricos alrededor del cable. La dirección del campo magnético
es perpendicular al cable y está en la dirección que apunta los dedos de la mano derecha si
ellos envolvieran el cable, con el pulgar señalando la dirección de la corriente.
La ley de Biot – Savart aplica para hallar B debido a una corriente i en un alambre recto
largo. La figura 1 muestra un elemento de corriente i ds representativo. La magnitud de la
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contribución dB de este elemento al campo magnético en P se encuentra a partir de la
siguiente ecuación,
2
.
4 r
sendsidB o
Elegimos que x sea la variable de la integración que corre a o largo del alambre, y así la
longitud del elemento de corriente dx. Las direcciones de las contribuciones dB en el punto P
para todos los elementos son las mismas, es decir, hacia adentro del plano de la figura en
ángulo recto con la página. Ésta dirección del producto vectorial ds x r. Podemos entonces
evaluar una integral escalar en lugar de la integral vectorial de la ecuación
32 44 r
idsxr
r
idsxudBB oro
, y B puede escribirse como
x
x
o
r
dxsenidBB
24
Ahora x, y r no son independientes, estando relacionadas por
22 Rxr
Y ,)(22 Rx
Rsensen
De modo que la ecuación
x
x
o
r
dxsenidBB
24
2/1222/322 44 Rx
x
R
i
Rx
RdxiB oo
Evaluado entre x y x . O
sea R
iB o
2
OBJETIVOS:
Analizar el B
de un conductor recto (de longitud conocida) respecto de la intensidad de
corriente y de la distancia al mismo.
MATERIALES:
Brújula
Conductores Generador
Amperímetro
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CIRCUITO:
OBSERVACIONES Y MEDICIONES:
Tabla 1.
distancia (m)
I (A) desviación (º)
desviación RAD
tg º B (T) Bc
0,05 5 30 0,52 0,58 1,80E-05 1,04E-05
0,05 4,5 28 0,49 0,53 1,80E-05 9,57E-06
0,05 4 26 0,45 0,49 1,80E-05 8,78E-06
0,05 3 20 0,35 0,36 1,80E-05 6,55E-06
0,05 2,5 18 0,31 0,32 1,80E-05 5,85E-06
0,05 1,5 12 0,21 0,21 1,80E-05 3,83E-06
Tabla 2.
distancia (m)
I (A) desviación (º)
desviación RAD
tg º B (T) Bc 1/r
0,05 4,3 30 0,52 0,58 1,80E-05 1,04E-05 20,00
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0,1 4,3 16 0,28 0,29 1,80E-05 5,16E-06 10,00
0,15 4,3 10 0,17 0,18 1,80E-05 3,17E-06 6,67
0,2 4,3 6 0,10 0,11 1,80E-05 1,89E-06 5,00
0,25 4,3 2 0,03 0,03 1,80E-05 6,29E-07 4,00
0,3 4,3 0 0,00 0,00 1,80E-05 0,00E+00 3,33
Grafica 1.
CONCLUSIÓN:
A partir de dicho estudio, podemos analizar como la distancia de la brújula (siempre que la
misma indique hacia el norte) al conductor recto produce un cambio en el campo magnético, es decir,
cuanto más lejos este del conductor el campo magnético que produce el mismo disminuye, pero
cuanto más cerca este del conductor el campo que produce el mismo es mayor. Pero cuando se
aumenta la corriente que está circulando por el conductor el campo magnético se presenta en un
punto a una determinada distancia R mayor, por lo que son inversamente proporcionales. Esto se
puede apreciar en la gráfica 1.
y = 2E-06x + 1E-06R² = 0.9976
0.00E+00
2.00E-06
4.00E-06
6.00E-06
8.00E-06
1.00E-05
1.20E-05
0 2 4 6
Bc:f(I)
y = -6E-06ln(x) - 7E-06R² = 0.9847
-2.00E-06
0.00E+00
2.00E-06
4.00E-06
6.00E-06
8.00E-06
1.00E-05
1.20E-05
0 0.2 0.4
Bc:f(r)y = -2E-08x2 + 1E-06x - 3E-06
R² = 0.9971
y = 1E-06x - 3E-06R² = 0.9883
0.00E+00
2.00E-06
4.00E-06
6.00E-06
8.00E-06
1.00E-05
1.20E-05
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
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