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.
Pregunta 1: Líneas de Campo Magnético
El campo magnético aumenta de forma constante al aumentar el flujo de corriente.
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Pregunta 2: Dirección del Campo Magnético en el Interior del Solenoide
¿Por que los puntos del campo magnético se encuentran a la derecha del interior del solenoide cuando las corrientes actuales son positivas y 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 del campo magnético en relación con el eje central?
El Angulo del campo magnético permanece igual a medida que el campo magnético vectorial se mueve alo largo del eje. Sin embargo la distancia y el campo magnético muestran un cambio a medida que aumenta la intensidad de corriente.
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Pregunta 4: Magnitud a lo largo del eje central
¿La magnitud del campo cambia sobre el terreno a lo largo del eje central? En caso afirmativo, ¿cambiara tan rápidamente como el ámbito de un solo bucle?
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 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 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 esta 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.
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.
La aplicación de
B = μIn
donde n es el número de bucles de alambre por unidad de longitud.
Pregunta 6: Ensayo del Modelo
¿El resultado obtenido por el análisis de un hipotético, infinitamente largo solenoide esta correcto con la simulación?
Calcular el valor hipotético para el campo magnético, y compararlo con el valor en el centro del solenoide en la simulación.
El solenoide tiene 21 bucles en una distancia aproximadamente de 25 cm. Entonces:
n = 21/0.25m = 84 m-1
Con la actual se empieza a trabajar con +20 A
B = (4π x 10-7 Tm/A)(20 A)(84 m-1)
B = 2.1 mT.
1 comentario:
donde puedo conseguir ese simulador?
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