PRACTICA 9. Medición del Momento magnético de un Imán

Momento Magnético de un Imán

I. Objetivos

Determinación experimental del momento magnético de un imán por dos métodos experimentales diferentes: mediante medidas del campo magnético creado por el imán (método estático) y mediante las medidas del periodo de oscilación del imán en el seno de un campo magnético uniforme (método dinámico).

Practica 11. Trasformadores

Experimento de transformadores.

Objetivo

Medir el voltaje de salida de un transformador y relacionarlo con el voltaje de entrada. Explicar el concepto de inducción mutua a partir de los resultados obtenidos.

Introducción

La función de transferir energía, que constituye el objeto de los transformadores, requieres un doble juego de bobinas o devanados. El denominado primario recibe esta energía de la red a la tensión V₁, mientras que en el otro devanado, secundario, se induce una nueva tensión V₂ (tensión secundaria). El primario es, un receptor de energía; y el secundario, generador. El funcionamiento ideal de un transformador indica que las potencias respectivas han de ser iguales, de acuerdo con la ley de la conservación de la energía.

Conectando el trasformador a la red primaria dejando el secundario abierto, queda este devanado primario, en las mismas condiciones que una bobina de reactancia.

La tensión V₁ aplicada entre los bornes del devanado primario hace circular una corriente alterna primaria que crea un circuito magnético en él con un flujo alterno de valor máximo. Este flujo alterno, de acuerdo con la ley de la inducción electromagnética, genera una FEM en todas las bobinas con él concatenadas, y, por consiguiente, en los arrollamientos primario y secundario aparecen tensiones (f.e.m.) ξ₁ y ξ₂. La primera de éstas surge como FEM de autoinducción y actúa casi en oposición a la tensión aplicada V₁, de la cual prácticamente no se diferencia en valor absoluto si consideramos despreciable la caída óhmica de tensión.

Figura 1. Construcción básica de un transformador

PRACTICA 6. Análisis de circuitos.

Análisis de circuitos.

Nodo.- Cualquier punto de unión de un circuito donde están conectados dos o más terminales, o cualquier terminal aislado de un elemento que no esté conectado.

Rama.- Recorrido entre dos nodos que no atraviesa ningún otro = Trayectoria en una red compuesta por un elemento simple y los nodos situados en sus extremos.

Lazo.- Recorrido cerrado que empezando en cualquier nodo atraviesa elementos de dos terminales y termina en el mismo nodo (sin atravesar un mismo nodo dos veces).

Malla.- Lazo interior

PRÁCTICA 8. Capacitancia y constante dieléctrica

I. OBJETIVOS

1) Determinar  la constante dieléctrica de diferentes materiales

2) Observar el efecto que tienen dichos materiales sobre la capacitancia de un condensador

II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Capacitancia Permitividad Condensador de placas paralelas Material dieléctrico Constante dieléctrica

III. MATERIALES
Capacitor variable básico (ES-9079 Pasco Scientific)
Fuente de voltaje DC
Electrómetro (ES-9078 Pasco Scientific)
Conectores Tabla de madera v  v     Vidrio

IV. MONTAJE

  Circuitos de la conexión del condensador, el electrómetro y la fuente de voltaje
 a) con dieléctrico                                                   b) sin dieléctrico
 

 Armado final del equipo

 Vista Frontal                                                                         Vista Lateral
 

V. REGLAS DE SEGURIDAD

No aplique a las placas más de 100 V porque podría dañar el electrómetro. Asegúrese de no conectar el condensador a tierra en alguna parte para evitar descargarlo. No toque las placas durante el experimento, ya que podría alterar las mediciones. Asegúrese que el dieléctrico que esté usando esté libre de cargas residuales antes de insertarlo.

VI. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1)    Mida el diámetro de las placas que forman el condensador. 2)    Calcule el área de dichas placas. 3)    Conecte el electrómetro a través de las placas del condensador y ajuste la separación entre las placas d igual al espesor de su material dieléctrico. 4)   Encienda el electrómetro y póngalo en la escala de 30 o 100 V. Oprima el botón “zero” del electrómetro  5)    Use la fuente de voltaje para tocar momentáneamente las placas y cargarlas aplicando la diferencia de potencial que usted desee, cuidando el detalle de no rebasar los 100V. 6)    Registre la lectura de voltaje del electrómetro, Vi, en la tabla que se encuentra en análisis y presentación de los resultados. 7)    Cuidadosamente aumente la separación de las placas hasta que sea capaz de insertar el dieléctrico sin forzarlo. 8)    Después de insertar el dieléctrico, vuelva las placas a la separación original y registre una nueva lectura de voltaje en el electrómetro, Vf. 9)    Separe las placas y saque cuidadosamente el dieléctrico. 10)Vuelva las placas a la separación original y verifique que las lecturas del     electrómetro concuerden con las lecturas originales, Vi. 11)Determine el coeficiente dieléctrico (ver análisis y presentación de los resultados). 12)Repita este mismo procedimiento con cada uno de los materiales dieléctricos.

VII. MUESTRA DEL EQUIPO Y ARMADO
Equipo y Materiales	Armado	Prueba y Mediciones

VIII. PREGUNTAS

1)  ¿Qué otro nombre reciben los dieléctricos? 2)  ¿Cuál es la función de los condensadores? 3)  ¿Cuáles son los diferentes tipos de condensadores que existen? 4)  Compare sus valores de la constante dieléctrica de cada material con los valores tabulados. ¿Difieren sus valores experimentales de los teóricos? ¿A qué se puede deber? 5)  ¿Qué material tuvo la menor constante dieléctrica? ¿Cuál tuvo la mayor? 6)  Explique el efecto que observó en el valor de la capacitancia cuando introdujo el material dieléctrico en el condensador. 7)  ¿Considera que los condensadores son de mucha utilidad en los circuitos?

Proyecto

Proyecto

Expo-Física 2012

Exposición de proyectos

Lunes 17 de Septiembre

De 11 a 13 hrs.

 

Prepara una presentación de tu proyecto, el texto de esta debe de ser mínimo, 8 palabras por renglón solo 8 renglones por diapositiva incluir diagramas imágenes tablas y graficas.

TAREAS

Tarea 3

EJERCICIOS

1.- Un campo eléctrico acelera un electrón hacia el este a 1.84×10⁹m/s. determine la magnitud y la dirección del campo.

9.- La caratula de un reloj tiene las cargas puntuales negativas –q, -2q, -3q,…, -12q fijas en las posiciones de los números correspondientes. Las manecillas no perturban el campo. ¿A qué hora el horario apuntara en la misma dirección que el campo eléctrico en el centro de la caratula? (sugerencia: suponga cargas diametralmente opuestas).

PROBLEMAS

1.-  En la figura considere un punto a una distancia z del centro de un dipolo a lo largo del eje. a) demuestre que con valores grandes de z, la magnitud del campo eléctrico esta dad por

 (Compare lo anterior con el campo en un punto del bisector perpendicular). b) ¿Qué dirección sigue E?