31 de octubre de 2008

campo magnético de un solenoide

13.3 campo magnético de un solenoide

OBJETIVO

Los objetivos de esta actividad son desarrollar una imagen visual del campo magnético en torno a un solenoide y de comprender la dependencia del campo en el interior del solenoide sobre la actual y la posición.
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Pregunta 1: líneas de campo magnético
¿Cuál será el campo magnético aspecto positivo cuando las corrientes actuales a través de la solenoide? (Positivos actual se define a fluir fuera de la pantalla en la parte superior del bucle y en la pantalla en la parte inferior del bucle).

Aumentar la corriente en el solenoide y comprobar su predicción.

El campo magnetico ahumenta constantemente a medida que ahumenta la intencidad, por cada 5 amp. el campo magnetico ahumenta .52mT

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2.¿Por que los puntos del campo magnético a la derecha del interior del solenoide son las corrientes actuales positivas cuando fluyen a través del bucle?


Aplicando la regla de la mano derecha encontraremos el sentido que toma el campo magnético y hallaremos que sigue el mismo sentido que nos muestra la simulación ya que la dirección del campo de un solenoide es el reflejo de los campos que intervienen en el.
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La simulación muestra las líneas de campo magnético en todo el espacio, así como el vector del campo magnético en cualquier punto a lo largo del eje del solenoide. Arrastre este punto a lo largo del eje, manteniendo un ojo atento sobre la magnitud y la dirección del campo magnético vector.

Pregunta 3: Orientación del campo magnético
¿Qué hace el ángulo de campo magnético que en relación con el eje central?

el angulo del campo magnetico permanece igual a medida que el campo magnetico vectoria se mueve alo largo del eje, el campo magnetico solo cambia cuando cuando se le modifica la corriente
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Pregunta 4: Magnitud a lo largo del eje central
¿La magnitud de los cambios sobre el terreno a lo largo del eje central? En caso afirmativo, ¿cambiar tan rápidamente como el ámbito de un solo bucle?

1. Según lo visto en la pregunta 3. Si hay un cambio a lo largo del eje central.

2. Cuando movemos el campo a lo largo del eje este cambia, sin embargo este cambio dependerá de la corriente que estemos manejando, por ejemplo, si estamos manejando una corriente de 0.5 A el cambio del campo se vera afectado cada 5 cm, y si manejamos una corriente de 10 A el cambio del campo se vera afectado cada 2 cm.

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Aumentar la corriente a través del solenoide a 20 A.

El campo magnético dentro de un solenoide es muy uniforme. El campo es de aproximadamente constante no sólo a través de una gran parte de la longitud del solenoide, pero también sobre la mayoría de su sección transversal. Esto es indicado por el espaciamiento uniforme de las líneas de campo magnético cerca del centro del solenoide.


Pregunta 5: Uniformidad
Medir el porcentaje de la longitud total del solenoide durante el cual el campo está en el 10% de la materia en el centro.

Durante aproximadamente el 65% de su longitud, sobre el terreno en el eje central del solenoide se encuentra dentro del 10% del valor en el centro. Otra forma de examinar visualmente la uniformidad de la solenoide es configurar la simulación para mostrar el patrón formado limaduras de hierro cuando se presentan cerca de la solenoide. Examine el patrón realizado por el limaduras de hierro.

Aproximadamente por encima del 65% de su longitud, el eje central del solenoide se encuentra dentro del 10%.

Si tenemos

100% = 10 cm

65% = x

x = (65) (10) / 100

x= 6.5 cm

Entonces podemos concluir que el 10% del solenoide que muestra un campo magnético se encuentra en 6.5 cm de su longitud.

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La aplicación de la Ley de Ampère a un hipotético, infinitamente largo solenoide lleva a la expresión
B = μIn
donde n es el número de bucles de alambre por unidad de longitud.

Pregunta 6: Ensayo de la Modelo
¿El resultado obtenido por el análisis de un hipotético, infinitamente largo solenoide de acuerdo con la simulación?

Calcular el valor hipotético para el campo magnético, y compararlo con el valor en el centro de la solenoide en la simulación.

El solenoide tiene 21 vueltas en una distancia de aproximadamente 25 cm. Así,
n = 21 / 0.25

m = 84 m-1.


Con el actual conjunto de 20 A,


B = (4π x 10-7 Tm / A) (20 A) (84 m-1)


B = 2,1 Tm.