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I. MARCO TEORICO: Un solenoide es en esencia un conjunto de espiras iguales y paralelas dispuestas a lo largo de una determinada longitud que son recorridas por la misma intensidad de corriente. Su forma es semejante a la del alambre espiral de un bloc. El espectro magnético del campo creado por un solenoide se parece más aún al de un imán recto que el debido a una sola espira. La regla que permite relacionar la polaridad magnética del solenoide como imán con el sentido convencional de la corriente que circula por él es la misma que la aplicada en el caso de una sola espira. El estudio experimental de la intensidad del campo magnético B debido a un solenoide en un punto cualquiera de su interior pone de manifiesto que una mayor proximidad entre las espiras produce un campo magnético más intenso, lo cual se refleja en la expresión de B a través del cociente N/ L, siendo N el número de espiras y L la longitud del solenoide. Dicha expresión viene dada por la ecuación: B = μ 0 ( N l ) I ; donde N l representa el número de espiras por unidad de longitud, siendo su valor tanto mayor cuanto más apretadas están las espiras en el solenoide. El hecho de que B dependa del valor de μ 0 , y por tanto de las características del medio, sugiere la posibilidad de introducir en el interior del solenoide una barra de material de elevado y conseguir así un campo magnético más intenso con la misma intensidad de corriente I. Este es precisamente el fundamento del electroimán, en el cual una barra de hierro introducida en el hueco del solenoide aumenta la intensidad del campo magnético varios miles de veces con respecto al valor que tendría en ausencia de tal material. Los timbres, los teléfonos, las dinamos y muchos otros dispositivos eléctricos y electromecánicos utilizan electroimanes como componentes. Sus características de imanes temporales, que actúan sólo en presencia de corriente, amplía el número de sus posibles aplicaciones.

Solenoid e

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solenoide

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I. MARCO TEORICO:Un solenoide es en esencia un conjunto de espiras iguales y paralelas dispuestas a lo largo de una determinada longitud que son recorridas por la misma intensidad de corriente. Su forma es semejante a la del alambre espiral de un bloc. El espectro magntico del campo creado por un solenoide se parece ms an al de un imn recto que el debido a una sola espira. La regla que permite relacionar la polaridad magntica del solenoide como imn con el sentido convencional de la corriente que circula por l es la misma que la aplicada en el caso de una sola espira. El estudio experimental de la intensidad del campo magntico B debido a un solenoide en un punto cualquiera de su interior pone de manifiesto que una mayor proximidad entre las espiras produce un campo magntico ms intenso, lo cual se refleja en la expresin de B a travs del cociente N/ L, siendo N el nmero de espiras y L la longitud del solenoide. Dicha expresin viene dada por la ecuacin: B = ; donde representa el nmero de espiras por unidad de longitud, siendo su valor tanto mayor cuanto ms apretadas estn las espiras en el solenoide.El hecho de que B dependa del valor de , y por tanto de las caractersticas del medio, sugiere la posibilidad de introducir en el interior del solenoide una barra de material de elevado y conseguir as un campo magntico ms intenso con la misma intensidad de corriente I. Este es precisamente el fundamento del electroimn, en el cual una barra de hierro introducida en el hueco del solenoide aumenta la intensidad del campo magntico varios miles de veces con respecto al valor que tendra en ausencia de tal material. Los timbres, los telfonos, las dinamos y muchos otros dispositivos elctricos y electromecnicos utilizan electroimanes como componentes. Sus caractersticas de imanes temporales, que actan slo en presencia de corriente, ampla el nmero de sus posibles aplicaciones.Un solenoide esbelto (ms largo que ancho) se usa generalmente para crear campos magnticos intensos y uniformes dado que el campo magntico en el interior de los solenoides tiene estas caractersticas. En este sentido, el solenoide juega el mismo papel respecto al campo magntico que el condensador plano para el campo elctrico.Dado que una determinacin terica de la forma de las lneas de B producido por un solenoide es relativamente complicado, las formas de estas lneas puede deducirse experimentalmente. Los experimentos demuestran que las lneas de campo son aproximadamente lneas restas paralelas al eje del solenoide en el interior de ste cerrndose por el exterior, de modo que la intensidad del campo magntico se reduce a medida que el solenoide se hace ms esbelto. Para el caso de un solenoide infinitamente largo, que puede ser un modelo aproximado de un solenoide esbelto, el campo magntico ser nulo en el exterior. Dado que las lneas de campo son paralelas al eje del solenoide y por simetra no pueden variar a lo largo de la direccin a lo largo de la direccin paralela al eje.

Figura 1. Campo magntico en un solenoide

II. OBJETIVOS:

Determinar la relacin entre la intensidad del campo magntico y la intensidad de la corriente elctrica que fluya en un seleoide. Determinar la relacin entre la intensidad del campo mgnetico y el numero de vueltas (o espiras) por metro de una bobina. Estudiar las variaciones del campo magntico dentro y fuera del seleoide. Determinar el valor de 0, la constante de permeabilidad.

III. RESULTADOS:

Corriente en el solenoide I(A)Campo magntico B(mT)

0.50.04753

1.00.08973

1.50.1353

2.00.1834

Corriente 1.0 ACorriente 0.5 A

Corriente 1.5 ACorriente 1.0 A

Longitud del solenoide (m)0.38

Nmero de espiras25

Espiras / m (m-1)

GRFICA: B vs I

Calculamos 0: T*m/A

Calculamos el error:

IV. ANLISIS:

1. Elabore un grfico Intensidad del campo magntico B vs Corriente por el solenoide I.

2. Qu relacin se puede determinar entre la intensidad de corriente que pasa por el solenoide y la intensidad del campo magntico en el centro del mismo?3. Determine la ecuacin que describe ms adecuadamente la lnea que se ajusta a los puntos ubicados en el grfico, incluyendo el punto de interseccin con el eje y. Fjese en las contantes que aparecen y determine sus unidades.4. Para cada una de las mediciones realizadas, calcule el nmero de vueltas (espiras) por metro. Ingrese estos valores en la tabla de datos.5. Elabore un grfico Intensidad del campo magntico vs Numero de espiras por metro (n).

V. CONCLUSIONES:

La conclusin sobre el campo magntico es que en el centro del solenoide el campo es ms intenso y uniforme; mientras que en sus extremos el campo va reducindose. Gracias al experimento pudimos determinar que la direccin del campo magntico en el interior del solenoide es paralela al eje de este, y esto lo pudimos comprobar por la lectura axial que realizamos. Por medio de la experiencia y teora previamente estudiada, la magnitud del campo magntico es uniforme en el interior del solenoide con respecto a la posicin, debido a que este tipo de bobina tiene estas caractersticas particulares. Adems, al momento de introducir el sensor de campo notamos que en el centro del solenoide tiene mayor intensidad el campo magntico y al ir arrastrndolo hacia fuera del solenoide en forma longitudinal, es decir, por medio de su eje, esta se iba disminuyendo. Esto es debido a que en los extremos del solenoide el campo se reduce. BIBLIOGRAFIA

C.C. Daro, O.B. Antalcides. Fsica electricidad para estudiantes de ingeniera. Ediciones Uninorte. 2008.SEARS, Francis W., ZEMANSKY, Mark W., YOUNG, Hugh D., FREEDMAN, Roger A., Fsica Universitaria con fsica moderna. Vol. 2. Undcima edicin. 2005.