UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENERIA GALVANÓMETRO TANGENTE NOMBRE SILVIO ALEJANDRO TUFIÑO PORCEL CARRERA: ELECTRÓNICA NÚMERO DE INFORME: FECHA: 5 7 DE ABRIL DE 2016 MATERIA: LABORATORIO DE FÍSICA 200 DOCENTE: ING. JUAN CARLOS MARTINEZ LA PAZ – BOLIVIA estos instrumentos fueron denominados "multiplicadores" debido a esta característica de diseño común. TEMA. Luigi Galvani. El físico francés.¿Qué es una galvanómetro tangente? Un galvanómetro es una herramienta que se utiliza para medir corriente eléctrica por medio de una brújula la cual aprovecha el efecto del campo magnetico generado por la corriente a ser medida se lo podría considerar un amperímetro analógico. 2. Los primeros diseños aumentaron el efecto del campo magnético debido a la corriente mediante el uso de múltiples vueltas de alambre. lo que los hizo independientes del campo magnético de la Tierra y podían funcionar en cualquier orientación.Verificar la interación de una brújula con el campo magnético terrestre y un campo magnético creado por una corriente eléctrica Utilizando un amperímetro analógico determinar el campo magnético terrestre. OBJETIVO.GALVANÓMETRO TANGENTE 1. El término "galvanómetro". quien descubrió que la corriente eléctrica podía hacer mover la pata de una rana. Originalmente. dependiendo del sentido de la misma. se deriva del apellido del investigador italiano. produce una atracción o repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente. los instrumentos del tipo "estático" usaron imanes en oposición. Tipos de galvanómetros Según su mecanismo se clasifican en: Imán móvil En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo magnético que. Los primeros galvanómetros fueron descritos por Johann Schweigger en la Universidad de Halle el 16 de septiembre de ese año. estos se denominaron galvanómetros "tangentes" y debían ser orientados. de uso común desde 1836. según el campo magnético terrestre. Origen del galvanómetro La desviación de las agujas de una brújula magnética mediante la corriente en un alambre fue descrita por primera vez por Hans Oersteden 1820. André-Marie Ampère también contribuyó a su desarrollo. . Más tarde. antes de su uso. los galvanómetros se basaron en el campo magnético terrestre para proporcionar la fuerza para restablecer la aguja de la brújula. se crea un campo magnético de inducción B. (2) ? = ?? tan ? En la Figura 2 se muestra un arreglo práctico en el que se usa una brújula ubicada en el centro de las bobinas de Helmholtz por las que se hace circular una corriente i. Tangente Es el galvanómetro que utiliza el efecto del campo magnético terrestre y el generado por la corriente a ser medida para medir la corriente reflejando el campo resultante por medio de una brújula. en ausencia de corriente. Las bobinas de Helmholtz están orientadas de manera que. Igualando (3) y (2) resulta 3 2 ?=( ) ?? ? ? (4) . La brújula queda orientada en la dirección de la inducción magnética resultante. por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo. difiriendo únicamente en que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina. La corriente i es generada por la fuente de voltaje DC y su valor puede leerse en el medidor. en la región donde se encuentra la brújula. su radio. Si no existen otros campos magnéticos. el efecto es similar. Si por la bobinas circula la corriente i. perpendicular a ?? que es la componente horizontal de la inducción del campo magnético terrestre. entonces. En la figura 1 se representa una brújula ubicada en un lugar donde existe un campo magnético de inducción B. de esta manera. el módulo de B está dado por 4 3 2 ?=( ) 5 ?? ?? ? = ?? (3) ?????? 4 5 Donde N es el número de espiras de cada bobina y R. sus diámetros horizontales están en la dirección Norte – Sur (de esta manera B será perpendicular a ?? ). MARCO CONCEPTUAL. Una brújula se orienta según la dirección del campo magnético existente en el lugar donde se encuentre. ?? . ? tan ? = (1) ?? es decir.Cuadro móvil[ En el galvanómetro de cuadro móvil o bobina móvil. la brújula se orienta según la dirección del campo magnético terrestre. CIRCUITO DEL EXPERIMENTO Resistor 120 [Ω] Brújula Cables conectores . tal combinación se conoce como galvanómetro tangente. si se determina K. puede determinarse ?? . la combinación bobinas – brújula de la Figura 2 podría usarse para medir corrientes. Asimismo. conociendo K. EQUIPO Bobina de Helmoltz Multimetro Fuente de tension continua 4.?? = ?? tan ? (4) de donde ?= ?? ? tan ? = ? tan ? (6) siendo ?= ?? ? (7) Lo anterior muestra que la corriente por las bobinas es proporcional a la tangente del ángulo de desviación de la brújula y que. 3. en virtud de ello. 5. Por lo tanto ? = ???? . Ubicar la fuente de voltaje lejos de las bobinas de Helmholtz. 3. girar el transportador de la brújula para que la aguja marque 0 [º] / 180[º] (evitar el error de paralaje) y orientar las bobinas de manera que sus diámetros horizontales estén en la dirección Norte – Sur. DEDUCCION DE FORMULAS PARA EL TRATAMIENTO DE DATOS Relación entre ? − tan ? Aplicando regresión lineal de la forma: ? = ?? + ? ? = ? tan ? Donde: ?=?. El centro de la aguja de la brújula debe quedar en el centro de las bobinas. Con la fuente de voltaje desconectada. DESARROLLO 1. como ser: objetos de hierro. Disponer el medidor para medir corriente continua en un rango de [mA]. etc. hacer que la corriente i aumente de manera que la desviación de la brújula se incremente en pasos de 10 [º]. con sus controles de voltaje al mínimo (totalmente en sentido contrario al de las agujas del reloj) y sus controles de corriente al máximo. en la dirección de la aguja de la brújula. Verificar que la fuente de voltaje a usar esté apagada. para esto. Montar el arreglo de la Figura 2 sobre una mesa de madera y lejos de probables fuentes campos magnéticos extraños. es decir. La corriente i no debe exceder 200 [mA]. teléfonos celulares. ? = ???? (8) ?=0 Para las diferencias porcentuales ???% = |?? ??? −?? ??? | ?? ??? ∗ 100% (9) . con los controles de voltaje de la fuente. ? = tan ? . 2. Encender la fuente y llenar la Tabla 1 de la Hoja de Datos. 732 2.3 30. ?=0 Ya realizada la regresión lineal se tienen los siguientes resultados: ? = 34. ? = ???? .2 193.13 ∗ 10−3 ? = −4.176 0.2 193. ? = tan ? .00 5.9 84.577 0.85 Por lo tanto se puede concluir que: ???? = 0.6.9 47.2 22.05 9.2 22.034 ? = 0.839 1.00 5.997 .3 30. CALCULOS Tabla 3 ? [°] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 ? [??] 0.192 1.8 tan ? 0 0.05 9.89 16.671 ? [??] 0.747 5.9 47.364 0.9 84.8 Por lo tanto la tabla ? − tan ? Aplicando regresión lineal de la forma de la ecuación (8) ? = ?? + ? ? = ? tan ? Donde: ?=?.89 16. 13 ∗ 7.5∗10−5| 2.1475[?] Remplazando datos 3 −7 ?? 4 2 4? ∗ 10 [ ? ] ∗ 124 ?=( ) 5 0.55 ∗ 10−4 ?? ??? = 2.Calculando ?? ??? Sabemos de la ecuación (7) ???? = ?? ? Primero calculamos ? Datos de la ecuación (4) ??=4 ∗ 10−7 ?? ? 3 4 2 ?? ? ?=( ) (4) 5 ? ? = 124 ? = 0.57 ∗ 10−5 [?] También sabemos por teoría que el campo magnético terrestre es ?? = 2.1475[?] ? = 7.57∗10−5−2.55 ∗ 10−4 entonces ?? ??? = ???? ∗ ? ?? ??? = 34.5∗10−5 ∗ 100% |?? ??? −?? ??? | ?? ??? ∗ 100% ???% = 2.5 ∗ 10−5 [?] Realizando diferencia porcentual de la ecuación (9) ???% = ???% = |2.8% . ¿cambiarían los resultados del experimento si se realizara en otro punto del globo terrestre? Explicar.8% y que esta dentro del rango aceptable por lo que se puede decir que se cumplieron satisfactoriamente los objetivos planteados en el laboratorio 9.7. ¿qué es la inclinación magnética? ¿Qué es la declinación magnética? La inclinación magnética es el angulo que forma el eje geográfico de la tierra con el eje magnético y la declinación es el angulo que forma el campo magnético terrestre con el que indica la brújula en otras palabras es la diferencia entre el norte geográfico y el indicado por la brújula. Eso dependería de la magnitud del campo magnético extraño tal vez si cambiarian los resultados si los experimentos se los realiza en los polos magnéticos 4. CUESTIONARIO 1. Para obtener ese angulo en la brújula la corriente tendría que tender a infinito es decir ser demasiado grande 2. ¿puede afirmarse que el valor experimental de ?? es equivalente al valor esperado? Explicar. Con los resultados del experimento. CONCLUSIONES Se pudo comprobar la interacción de la brújula con el efecto del campo magnético creado por la corriente y el terrestre pese a que se tuvieron algunos incidentes que restrasaron la experiencia en laboratorio se pudo también determinar el campo magnético terrestre con los datos obtenidos en el laboratorio lo que se puede comprobar y respaldar con la diferencia porcentual la cual fue de 2. También el multímetro que se pretendía utilizar no contaba con batería lo que hizo que se prolonge la resolución del experimento 8. OBSERVACIONES Para una mejor experiencia en laboratorio se debería mejorar los materiales a utilizarce ya que en el presente laboratorio se tuvo complicaciones Primero con las brújulas las cuales estaban descalibradas y no funcionaban óptimamente. indicar el valor de la corriente que sería necesaria para que la brújula se desvíe 90 [º]. Se puede decir que si es equivalente una prueba clara de ello es nuestra diferencia porcentual la cual esta dentro de un rango aceptable. 3. Para un galvanómetro tangente. Si no existieran campos magnéticos extraños. En relación con el campo magnético terrestre. .