INFORME DE laboratorio

Fsica iii

Experimento 5Ley De Faraday pndulo fsico

I. OBJETIVOS: Estudiar los principios fundamentales de la ley de induccin de Faraday en un circuito cerrado. Estudiar la dependencia de la fem (transitorio de tensin) inducida en una bobina por efecto de la variacin de flujo magntico de un pndulo fsico. Determinar el error relativo porcentual de los parmetros fundamentales que involucran el experimento de la ley de Faraday. AI. FUNDAMENTO TERICO

la ley de induccin de Faraday: establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con la cual est cambiando el flujo magntico B, que atraviesa el circuito. La figura 1 ilustra el concepto para un imn que se acerca, aleja y est en reposo respecto al eje de la bobina. El registro se hace a nivel de un ampermetro pero podra ser extendido a un voltmetro.

Energa: si el centro de masa del pndulo parte del reposo en una altura inicial alta, su energa potencial es:

Dnde: m: masa en kg; g: gravedad; y altura sobre la superficie plana.Como las oscilaciones del pndulo pasan a travs del imn, algo de energa mecnica se pierde al calor de friccin mecnica y un poco de energa se convierte en energa elctrica y luego a la energa trmica de la resistencia. As el centro de masa del pndulo no se eleva a la misma altura, sino ms bien a una altura final inferior Y, de acuerdo a la siguiente figura:

Por tanto, del esquema la energa total perdida por el pndulo es igual a la variacin de la energa porcentual:()Energa trmica disipada en la resistencia r: esta energa trmica est dada por la ec. (4) de la figura N (3)

Donde P es la potencia y t es el tiempo. La potencia est dado por Ec. (5):

Donde V es el voltaje frente al resistor (r), I es la corriente a travs de la bobina y R es la resistencia de la bobina de acuerdo a la fig. (3).Conservacin de energa: si la energa es conservada bajo el calentamiento elctrico del resistor, debera ser igual al decremento de la energa potencial gravitatoria., por tantoBI. EQUIPOS Y MATERIALES

1Interfaz universal 750Negro

1Varita de induccinEM-8099

1Prensa magntica variableEM-8641

1Gran barra de baseME-8735

245 cm VarillaME-8736

1MultiClampSE-9442

1Sensor de Voltaje y corrienteDI-5100

1Sensor de campo magntico de 2-AxisPS-2162

1Sensor de Movimiento rotacionalPS-2120

12Cables de conexin y bananasVarios

IV.PROCEDIMIENTO

1. Instale el equipo de acuerdo al esquema de la fig. (5)

2. Mida los datos base del experimento y anote sus resultados en el siguiente cuadro N

(1) de acuerdo a la figura (2):

Cuadro N 01: Datos base evaluados para el pndulo fsicoCuadro N 01: Datos base evaluados para el pndulo fsicoEventos123

Longitud del pndulo

3 Apertura los siguientes grficos en el Data Studio de manera simultnea:

Campo magntico vs tiempo Voltaje vs tiempo Corriente vs tiempo Posicin angular vs tiempo V. CUESTIONARIO

Adjunte y muestra los grficos obtenidos del paso 2 de procedimientos y realice una interpretacin y luego el anlisis correspondiente al pie de cada grfico mostrado.

Describa el proceso de experimentacin del fenmeno fsico realizado. (utilidad de sensores)

Muestre los ngulos que emplears, a partir del anlisis del grfico Posicin vs Tiempo, para cada evento.

Determine la perdida de energa total del sistema para cada evento

Estime la energa ganada por induccin del resistor, empleando la ec. (4)

Compruebe la conservacin de energa con la ec. (6) para cada evento.

Para el esquema de la figura 3, determine el valor de la intensidad de corriente (I) de manera terica (Asuma datos conocidos R, y Voltaje de las grficas y las tablas anotadas que correspondan). (para el ultimo evento)

Lectura el valor de la corriente mxima obtenida del grafico Corriente vs tiempo y antela. ( para el ultimo evento)

Calcule el error relativo porcentual con los resultados encontrados de las preguntas 7 y 8 de este cuestionario.

Explique brevemente y de manera concisa, cual es la diferencia que existe entre la Ley de Lenz y la Ley de Faraday propuesta en la teora electromagntica. (Fundamente haciendo uso del esquema de la fig. (5)).

ROYER WINSTON CAPIA QUISPE 2