Informe Lab1 Fundamentos de Electricidad(2)

8/17/2019 Informe Lab1 Fundamentos de Electricidad(2)

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LABORATORIO 1

Universidad de la Frontera

Facultad de Ingeniería y Ciencias

Departamento de Ingeniería l!ctrica

Índice

Introducci"n########################################################################################################$

%om&res de losIntegrantes'

(os! )a&lo Angulo

(oa*uín Andrade (ose+na BarrosBastian BurgosClaudio C,rdenas

(o-n .unroRicardo RedelCrist"&al /otoBen0amín .artíneDiego )ac-eco

Asignatura' Fundamentos delectricidad

)ro2esor de laAsignatura'

.ario Orosmel

Fec-a' 345A&ril53617


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Universidad de la Frontera Facultadde Ingeniería y Ciencias

.arco Te"rico###################################################################################################### 8

Ley de Faraday################################################################################################# 8

9alvan"metro de Cero Central#########################################################################8

rror de )arala0e##############################################################################################8

.etodología########################################################################################################:)reguntas y Respuestas###################################################################################### 7

1#; #################################################################################7

3#; ##############################7

$#; ################################################################7

8#; ####################7

:#; /o&re la &ase de lo o&servado en el tra&a0o e@perimental ###########################################################################################################77#; n el tra&a0o desarrollado


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n nuestra vida el uso de la electricidad como 2uente de energía es un2actor muy importante en el desarrollo de la -umanidad# A modo industrial la2uente principal de dic-a electricidad es la inducci"n electromagn!ticadescu&ierta por .ic-ael Faraday en 1$1#

.uc-os cientí+cos se pregunta&an *u! era la electricidad c"mo

producirla de d"nde se origina&a# Despu!s de una serie de e@perimentos2allidos en el ao 1$1 .ic-ael Faraday descu&ri" e@perimentalmente el2en"meno de la inducci"n electromagn!tica# l sistema consistía en un anilloen vuelto -asta su mitad por un -ilo aislado y conectado a una &atería# n laotra mitad enroll" un segundo -ilo *ue conect" a un galvan"metro#

Faraday se dio cuenta *ue cuando apaga&a la corriente el galvan"metromarca&a un pulso de corriente# )osterior a esto o&serv" *ue el paso decorriente continua *ue pasa por la primera mitad del anillo no producíacorriente en la segunda parte# /e percat" *ue s"lo se producía corriente en lasegunda parte cuando inicia&a o comena&a o termina&a la corriente en la

primera parte#Al poco tiempo despu!s Faraday logr" demostrar *ue si introducía un

im,n en el interior de una &o&ina se producía corriente transitoria# Igualmentesi en ve de meter el im,n lo saca&a se producía corriente en sentido adversoal o&tenido cuando lo introducía#

oy en día sa&emos *ue para o&tener una corriente el!ctricanecesitamos producir una variaci"n de campo magn!tico Emoviendo2ísicamente un im,n o conectando o cerrando corriente en una &o&ina#

A continuaci"n e@perimentaremos con una &o&ina y un im,n lainducci"n electromagn!tica de .ic-ael Faraday para así poder compro&ar la

ley de Faraday de manera pr,ctica#

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Marco Teórico

Ley de Faraday

La Ley de Faraday enuncia *ue el volta0e inducido en un circuito cerradoresulta directamente proporcional a la velocidad con *ue cam&ia en el tiempoel Gu0o magn!tico *ue atraviesa una super+cie dada con el circuito -aciendo de&orde es decir la 2uera electromagn!tica inducida es igual al negativo de lavelocidad del tiempo del Gu0o magn!tico encerrado en el circuito cerrado#

sta Ley predice como interaccionaran los campos magn!ticos con loscircuitos el!ctricos para producir 2ueras electromagn!ticas o inducci"nelectromagn!tica#

Galvanómetro de Cero Central

Un galvan"metro es un instrumento *ue se utilia para poder detectar ymedir la corriente el!ctrica con el cero en la mitad de su escala# Al igual *uecon otros instrumentos con cero central la &o&ina est, normalmente alineadacon los polos desvi,ndose el índice a la i*uierda o a la derec-a dependiendodel sentido de la corriente#

Error de Paralaje

l error de parala0e ocurre cuando la medida de la longitud de un o&0etoes mayor o menor *ue la longitud verdaderaH de&ido a *ue la visi"n al estaru&icada en un ,ngulo cual*uiera a las marcas de medici"n con respecto alo&0eto puede producir una leve 2alla de sondeo# l error de parala0e escausado principalmente por ver el o&0eto en un ,ngulo o&licuo con respecto ala escala lo *ue -ace *ue el o&0eto pareca estar en una posici"n di2erente enla escala#

sta 2alla se puede evitar Orientando tu línea de visi"n directamentepor encima de la marca de medici"n de manera *ue una línea verticalimaginaria conecte el o0o la marca y el o&0eto adem,s es necesario colocar eldispositivo de medici"n so&re su &orde de manera *ue est! a nivel con el

o&0eto a medir# Lo ideal es pedir a otras personas *ue puedan visualiar lasmarcas de medici"n#

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Metodología

Conectamos lo terminales de la &o&ina de 3:6 vueltas al galvan"metrousando los terminales de los e@tremos de la &o&ina# stando la &o&ina +0aintroducimos un im,n pe*ueo a la &o&ina movi!ndolo lentamente y despu!sr,pidamente luego lo retiramos con las mismas velocidades o&teniendo lossiguientes resultados'

.edici"n

Bo&ina

Im,n Direcci"n de.ovimiento

elocidad

Lectura del9alvan"metro

1 3:6 )e*ueo

ntrando Lento ;: JKA

3 3:6 )e*ue

o

/aliendo Lento : JKA

$ 3:6 )e*ueo

ntrando R,pido ;33 JKA

8 3:6 )e*ueo

/aliendo R,pido 3$ JKA

Repetimos el procedimiento anterior pero esta ve con la &o&ina de :66vueltas o&teniendo los siguientes resultados'

.edici"n

Bo&ina


elocidad


1 :66 )e*ueo

ntrando Lento 1: JKA

3 :66 )e*ueo

/aliendo Lento ;17 JKA

$ :66 )e*ueo

ntrando R,pido 3: JKA

8 :66 )e*ueo

/aliendo R,pido ;3: JKA

A-ora mantuvimos +0o el im,n so&re la mesa y movimos la &o&ina E3:6o :66 vueltas primero en una direcci"n y luego en otra r,pidamente ylentamente o&teniendo los siguientes resultados'

.edici"n

Bo&ina


elocidad


1 3:6 )e*ueo

ntrando Lento 11 JKA

3 3:6 )e*ueo

/aliendo Lento ;11 JKA

:


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$ 3:6 )e*ueo

ntrando R,pido 33 JKA

8 3:6 )e*ueo

/aliendo R,pido ;31 JKA

.edici"n

Bo&ina


elocidad


1 :66 )e*ueo

ntrando Lento 17 JKA

3 :66 )e*ueo

/aliendo Lento ;1: JKA

$ :66 )e*ueo

ntrando R,pido 3: JKA

8 :66 )e*ueo

/aliendo R,pido ;3: JKA

Preguntas y Respuestas

1.- ¿Qué sucede al mover el imán en una dirección ¿Qué sucede

al moverlo en la dirección contraria

Al momento de introducir el im,n en una &o&ina y moverlo es unadirecci"n se puede visualiar en el aparato de medici"n Egalvan"metroH *uesu corriente el!ctrica es negativa# )or otra parte al momento de mover el im,nen la direcci"n contraria se logra apreciar *ue la corriente el!ctrica espositiva#

!.- ¿Qué sucede al mover el imán con velocidad distinta

Al mover el im,n de 2orma lenta la corriente *ue se genera en la &o&inaes &a0a pero si movemos el im,n m,s r,pido la corriente *ue marca elgalvan"metro es m,s alta# sto sucede por*ue la intensidad del campomagn!tico *ue produce un im,n varia en su intensidad por lo cual varia lacorriente *ue se produce en la &o&ina como se e@plica en la ley de Faraday#

".- ¿Qué ocurre al mover la #o#ina

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Al mover la &ovina y de0ar el im,n est,tico se produce un Gu0o decorriente al igual *ue -acer el e@perimento al rev!s Eim,n en movimiento&ovina est,tica pero o&tendremos los resultados en negativo ya *ue estamosproduciendo el Gu0o de corriente en la direcci"n contraria y por lo tanto elgalvan"metro nos entregara los resultados o&tenidos anteriormente ennegativo a-ora son positivos y viceversa ya *ue la inducci"n magn!tica seproduce en el sentido contrario#

$.- ¿Qué ocurre al aumentar el n%mero de vueltas de la #o#ina

Como podemos o&servar en los resultados presentes en las ta&lasanteriores al aumentar el n?mero de vueltas la corriente tam&i!n aumenta yalgunos casos se puede o&servar como m,s claramente esta -asta se duplicaesto se de&e a *ue a *ue las espiras *ue se encuentran en las &o&inas est,nconectadas en serie la por lo cual la 2em *ue es inducida en cada una de estasse suma de 2orma alge&raica y por ende al aumentar al do&le el n?mero de

espiras la corriente igual aumente en la misma proporci"n#&.- 'o#re la #ase de lo o#servado en el tra#ajo e()erimental*¿Qué )arámetros de#iesen modi+carse )ara o#tener la mayorcantidad de ener,a

/i analiamos los datos o&tenidos mediante el e@perimento nos damoscuenta *ue si la &o&ina tiene m,s vueltas !sta producir, m,s corriente lo *ueconlleva a un aumento de potencia disipada y a la ve un aumento de energíadisipada# Mste raonamiento lleva a *ue a menor n?mero de vueltas mayorser, la energía del sistema ya *ue es menor la energía disipada#

.- En el tra#ajo desarrollado* ¿'e cum)lió la Ley de Faraday

Cuando nos acerc,&amos al em&o&inado por medio del ,rea transversalde esta con el im,n a una velocidad la agu0a del galvan"metro se deGecta&a encierta direcci"n y cuando nos ale0,&amos en la direcci"n opuesta de estaacci"n se concluy" *ue se producía una 2em teniendo en cuenta *ue no -a&íauna 2uente de alimentaci"n *ue la provocara en otras pala&ras una 2eminducida 0unto a esto al momento de variar la velocidad nos percatamos *ue

la intensidad de la corriente perci&ida por el galvan"metro era mayor a mayorvelocidad en consecuencia la velocidad con *ue cam&ia un Gu0o magn!tico enel tiempo es proporcional a la 2em inducida tam&i!n al realiar la mismae@periencia con una &o&ina con mayor n?mero de vueltas se presenta&a elmismo 2en"meno pero adem,s la intensidad perci&ida era mayor dic-o de otra2orma el n?mero de vueltas es proporcional tam&i!n a la 2em inducida# Conestos antecedentes mencionados podemos concluir *ue se cumple la ley deFaraday#

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Conclusión

l poder reconocer de 2orma e@perimental leyes y propiedades de laelectricidad resulta 2undamental para 2ormaci"n de un ingeniero ya *ue si &ienmediante literatura uno logra aprender conocer y mane0ar ciertos conceptosresulta un poco m,s di2ícil poder identi+car los di2erentes elementos en la vidareal y poder utiliarlos de manera consiente y d,ndole alguna utilidad es porello *ue resulta valora&le poder realiar este tipo de la&oratorios#

A-ora &ien re+ri!ndonos a los resultados o&tenidos lo largo della&oratorio creemos *ue en de+nitiva pudimos compro&ar de manerae@perimental a*uello *ue en papel nosotros -u&i!ramos a+rmado eventostales el aumento de corriente al amentar el n?mero de vuelta o de velocidad


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o el cam&io de sentido de la corriente si se introducía o saca&a el im,n soneventos *ue en teoría uno podría deducir y lo cuales 2ueron corro&orados enla&oratorio# A-ora &ien como grupo tam&i!n pensamos *ue dentro dele@perimento -u&iera sido interesante y de gran aporte a nuestro conocimientover *ue ocurría al mover am&os elementos la &o&ina y el im,n ya sea en elmismo sentido o en sentidos contrarios de esta 2orma poder registrar *ue-u&iera ocurrido y en &ase a esto realiar con0eturas acorde la ley de Faradayla cual sin em&argo 2ue completa corro&orada en los di2erentes e@perimentos#

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Referencias

/eray R# A# E3664# Física para Ciencias e Ingeniería con física moderna v.2. Cengage Learning#

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