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• Juan Luis Valencia Mamani

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• Electrodinámica

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Facultad de Ingeniería- UMSA

Laboratorio FIS – 200

Inductancia I

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO BÁSICO ÁREA DE FÍSICA

UNIVERSITARIO

:

Julio Cesar Copana Paucara

CARRERA

:

Ing. Civil

DOCENTE

:

Ing. René Vásquez Tambo

GRUPO

:

“G”

AUXILIAR

:

Univ. Wilber Villca

FECHA REALIZACIÓN

:

13 de Octubre de 2010

FECHA ENTREGA

:

20 de Octubre de 2010

LA PAZ – BOLIVIA 2010 Laboratorio 6

1

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Laboratorio FIS – 200

Inductancia I

El objetivo general es construir un inductor en forma de solenoide largo. Y en esta verificar se relación con la geometría y el tipo de material. Verificar la relación entre la inductancia y el número de vueltas del solenoide. Probar la variación de la inductancia con un núcleo de material magnético. Comprobar las expresiones de la inductancia equivalente para conexiones de inductores en serie y paralelo. Complementar los conocimientos teóricos proporcionados por la guía, mediante una realización práctica en laboratorio.

Inductancia de un solenoide Construir un solenoide como el que se muestra en la Figura 5 en forma ampliada y segmentada. El primer tramo del solenoide tendrá 250 vueltas y a este nivel se hará la primera derivación cortando el alambre y uniéndolo al siguiente tramo retorciendo juntos los extremos. Luego se harán derivaciones cada 50 vueltas hasta completar un total de 450 vueltas; es decir, el solenoide tendrá dos extremos y cuatro derivaciones. Determinar el error de cero del medidor de inductancias que es igual a la inductancia leída cuando se cortocircuitan las puntas de prueba del instrumento. Entonces, para tener la medida correcta de una inductancia, a la medida obtenida se le debe restar el error de cero.

Conexión de inductores Medir la inductancia de dos inductores, L1 y L2., Conectar los inductores en serie, cuidando que estén separados por lo menos medio metro, y medir la inductancia equivalente, Ls Aproximar estrechamente los inductores de manera que tengan un eje común y medir la inductancia equivalente, Ls' Aproximar estrechamente los inductores de manera que tengan un eje común y medir la inductancia equivalente, Lp' .

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N

=

450 [vueltas]

l

=

20,425 [cm]

Dint

=

Dext

Inductancia I

Tabla 1 N

L [μH]

L [H]

1,30 [cm]

250

92,5

92,5x10

=

1,375 [cm]

300

111

111 x10

d

=

0,44 [mm]

350

131,1

131,1 x10

-6

L50

=

14,7 [μH]

400

150,7

150,7 x10

-6

L450

=

0,675 [mH]

450

170

170 x10

diámetro promedio

-6

del análisis de regresión se obtiene

B

D  1,3375 cm

% diferencia 

-6

μ o nπD2 N donde n  4 l 4π ¨107  450  π  0, 0133752 B 4  0, 20425

Dext  Dint 2 1,375  1,30 D 2 D

% diferencia 

Constante B (regresión)

-6

B  3,8899107

Bexp  Bteo Bteo

 100%

3,8899  107  3,3894  107  100% 3,3894  107

% diferencia  2, 4 %

L  0,523  3,3894107 N

Para N = 450 Lexp = 165,86 [μH]

L teo  170 H 

Lexp  165,86 H 

Lteo = 170 [μH]

Lteo = 14,7 [μH]

Laboratorio 6

% diferencia 

Lexp  L teo L teo

 100%

165,86  170  100% 170

% diferencia  0, 42 %

Para N = 50 Lexp = 14,63 [μH]

% diferencia 

L teo  14, 7 H 

Lexp  14, 63 H 

% diferencia  % diferencia 

Lexp  L teo L teo

 100%

14, 63  14, 7  100% 14, 7

% diferencia  2, 48 %

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L1

= 0,686 [mH]

L2

= 2,720 [mH]

LS’

= 3,420 [mH]

Inductancia I

De la ecuación 11 podemos obtener el Ls teórico entonces Ls  0, 686  2, 720

Ls  L1  L2

Ls  3, 406  mH 

Calculando el porcentaje de diferencia % diferencia 

L teo  3, 406 H 

% diferencia 

Lexp  3, 420 H 

Lexp  L teo L teo

 100%

3, 420  3, 406  100% 3, 406

% diferencia  0, 411 %

L1

= 0,686 [mH]

L2

= 2,720 [mH]

Lp

= 0,570 [mH]

De la ecuación 16 podemos obtener el Ls teórico entonces Lp 

L1 L 2 L1  L 2

Lp 

0, 686  2, 72 0, 686  2, 72

L p  0,547  mH 

Calculando el porcentaje de diferencia

L teo  0,547 H 

Lexp  0,570 H 

% diferencia  % diferencia 

Lexp  L teo L teo

 100%

0,570  0,547  100% 0,547

% diferencia  4, 04 %

Después de haber realizado el laboratorio Nº 6 INDUCTANCIA I, puedo concluir que casi todos los dispositivos o máquinas modernas, desde una computadora hasta una lavadora o un taladro eléctrico, tienen circuitos eléctricos en su interior. Además aprendí sobre un elemento de circuito diseñado para tener inductancia particular llamada inductor o bobina de autoinducción. Los inductores consisten en un hilo conductor enrollado en forma de bobina. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo

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magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, un inductor se puede usar para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes. Al utilizar un inductor conjuntamente con un condensador, la tensión del inductor alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar una frecuencia específica mediante un condensador variable Por otra parte, siendo más general puedo concluir que al igual que los resistores y capacitores, los inductores se encuentran entre los elementos indispensables de los circuitos electrónicos modernos. Su finalidad es oponerse a cualquier variación en la corriente a través del circuito. Un inductor en un circuito de corriente directa ayuda a mantener una corriente estable a pesar de las fluctuaciones en la fem aplicada; en un circuito de corriente alterna, un inductor tiende a suprimir las variaciones de la corriente que ocurran más rápido de lo deseado. En este laboratorio y el siguiente se estudiaron con más detalle el comportamiento y las aplicaciones de los inductores en los circuitos En esta última parte se puede concluir, en forma general, que se cometieron errores sistemáticos, debido a los errores de mi persona o mi compañero. También se cometió errores casuales, aleatorios o fortuitos, pues estos no se pueden controlar ni conocer con anticipación como por ejemplo el calentamiento del equipo, etc.

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1.1. OBJETIVO GENERAL



El objetivo general es construir un inductor en forma de solenoide largo. Y en esta verificar se relación con la geometría y el tipo de material.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS



Verificar la relación entre la inductancia y el número de vueltas del solenoide.



Probar la variación de la inductancia con un núcleo de material magnético.



Comprobar las expresiones de la inductancia equivalente para conexiones de inductores en serie y paralelo.



Complementar los conocimientos teóricos proporcionados por la guía, mediante una realización práctica en laboratorio.

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Si tomamos un tramo de alambre de cobre y lo enrollamos alrededor de un lápiz para que forme una bobina. Si coloca esa bobina en un circuito, ¿se comporta en forma diferente que un trozo recto de alambre? Es sorprendente, pero la respuesta es sí. En un automóvil común impulsado con gasolina, una bobina de esta clase es la que hace posible que una batería de 12 volts provea miles de volts a las bujías, lo que a la vez posibilita que éstas se enciendan y pongan en marcha al motor. Otras bobinas de este tipo se usan para mantener encendidas las lámparas de luz fluorescente. En ciertas ciudades se colocan grandes bobinas bajo las calles para controlar la operación de los semáforos. En todas estas aplicaciones, y muchas más, intervienen los efectos de la inducción como vimos en el anterior laboratorio. Este laboratorio es importante porque podremos analizar un circuito que tenga la posibilidad de generar inducción, esto viendo sus conexiones en serie y paralelo, ayudándonos así a la comprensión fundamental del funcionamiento básico de muchos equipos electrónicos. Entonces por lo mencionado anteriormente el laboratorio también es importante porque se complementarán los conocimientos obtenidos en teoría de una manera práctica realizando tal experimento.

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Los inductores pueden combinarse como elementos de circuito en serie o en paralelo de la misma manera que los resistores o los capacitores. Entonces surge sí la pregunta de que valor debe tener la inductancia total del circuito en términos de las inductancias individuales combinadas en serie o en paralelo. En el caso de inductancias en serie, todos los inductores llevan la misma corriente i(t). La diferencia de potencial a través del conjunto es la suma de las diferencias de potencial en cada elemento, de donde se puede escribir. ΔV = ΔV1 + ΔV2 + ΔV3 Puesto que todas las inductancias llevan la misma corriente, la magnitud de las caídas de potencial a través de ellas será L1(di/dt), L2(di/dt), L3(di/dt). También la magnitud de la diferencia de potencial ΔV a través del conjunto debe ser L(di/dt) en que L es la inductancia equivalente de la combinación en serie. Sustituyendo estos valores en la ecuación se obtiene L = L1 + L2 + L3. De la misma manera haciendo el análisis para un circuito en paralelo se tiene que ΔV = ΔV1 = ΔV2 = ΔV3 Y por ende Leq-1 =(L1) -1 + (L2) -1 + (L3) -1 En consecuencia dicho lo anterior podemos partir, con la hipótesis de validar las ecuaciones mostradas anteriormente, esto va ligado con los objetivos

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Las variables a calcularse en laboratorio son las siguientes:

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Nº

VARIABLES

SIGNIFICADO

1

B

Campo magnético de inducción

2

φB

Flujo magnético

3

NφB

Flujo concatenado

4

L

Inductancia

5

ε

fem inducida

6

i

corriente

7

N

Número de vueltas del solenoide

8

Dint

Diámetro interno del solenoide

9

Dext

Diámetro externo del solenoide

10

d

Diámetro del cable

11

A

Área transversal del solenoide

9

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En este laboratorio el experimento no requirió la manipulación excedente de personal, es decir que el alumno tuvo la facilidad de poder manipular los equipos de laboratorio, con la característica que este experimento se la tuvo que preparar, es decir, se tuvo que armar el solenoide y contar la cantidad de vueltas, en palabras más reducidas faltaron manos para que este experimento se lo pueda realizar rápidamente. En este laboratorio más que limitaciones se lograron alcances, como lo mencionados por el procedimiento, es decir: 1) se obtuvo una relación entre el número de vueltas del solenoide y su inductancia (véase tabla 1) 2) se observó la conexión de inductores en serie y en paralelo 3)

se obtuvo directamente la

inductancia equivalente a través del tester 4) se halló la inductancia de un solenoide para distintas longitudes. Por lo mencionado anteriormente los alcances nos llevaron a mostrar distintas relaciones existentes entre las conexiones de inductores en serie y paralelo

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1. Inductancia En la Figura 1 se aprecia una bobina de N vueltas (muy juntas) por la que se hace circular una corriente i; de esta manera, se crea un campo magnético y, por tanto, existe un flujo concatenado por la bobina debido al campo creado por ella misma. Si ese flujo varía (debido a una variación en la corriente) según la ley de Faraday, se inducirá una fem sobre la bobina, que en este caso se conoce como fem autoinducida, y que está dada por

ε 

Figura 1

d  Nφ B  ………………………………………….(1)

dt

Si la bobina está lejos de materiales magnéticos, el flujo concatenado, Nφ B, es proporcional a la corriente; luego,

NφB  Li

………………………………………….(2)

De donde

L

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Nφ B i

………………………………………….(3)

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La constante de proporcionalidad, L, se conoce como inductancia de la bobina y su unidad es el henry [H], siendo mayormente utilizados los submúltiplos: milihenry [mH] y microhenry [μH]. Un elemento como la bobina, cuya principal característica es la de poseer inductancia, se conoce como inductor. De (1) y (2) se tiene:

ε 

d Li di  L dt dt

………………………………………….(4)

La fem autoinducida aparece como un voltaje en los terminales de un inductor; en la práctica, a este voltaje se le asigna un sentido, o polaridad, opuesto al de la fem. En la Figura 2 se aclara esto último (la representación simbólica más usada es la de la derecha).

Figura 2 2. Inductancia Sea un solenoide de una sola capa de N vueltas (pegadas), longitud 1 y diámetro D. Si el solenoide está lejos de materiales magnéticos y su longitud es mucho mayor que su diámetro, la inducción magnética en su interior, al ser recorrido por una corriente i, está dada por:

B  μo  n  i

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……………………………….(5)

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Donde n es la densidad lineal de vueltas es decir

n

N l

……………………………….(6)

Si A es el área de la sección transversal del solenoide, el flujo concatenado por este será:

NφB  NBA  N  μ o  i  A 

N  μ o  i  πD2 4

……………(7)

Y según la ecuación (3), la inductancia del solenoide resulta

L

μ o  n  πD2 N 4

…………………………………..(8)

En la actualidad se disponen de instrumentos de medición prácticos que permiten medir directamente la inductancia de un inductor; por tanto, la ecuación (8) puede verificarse fácilmente construyendo un solenoide razonablemente largo y midiendo su inductancia. Para ello se usará como soporte un tubo de PVC (un material plástico) sobre el cual se arrollará alambre esmaltado que es un alambre de cobre recubierto con una resina aislante. Para poder verificar la relación entre la inductancia y el número de vueltas, en el proceso de arrollamiento se dejaran derivaciones; es decir, puntos de contacto intermedios. 3. Conexión de inductores 3.1. Conexión en serie. En la parte izquierda de la Figura 3 se tienen dos inductores, de inductancias L1 y L2, conectados en serie. En la derecha se tiene el circuito equivalente, en el que L eq es la inductancia equivalente de la conexión. En el circuito original,

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Figura 3

En el circuito original,

v  v1  v 2  L1

di di di  L2  L1  L2  dt dt dt

………………..(9)

En el circuito equivalente

v  Leq

di dt

………………………….……..(10)

Igualando (9) y (10) se tiene

Leq  L1  L2

………………………….……..(11)

3.2. Conexión en paralelo. En la parte izquierda de la Figura 4 se tienen dos inductores, de inductancias L1 y L2, conectados en paralelo. En la derecha se tiene el circuito equivalente, en el que Leq es la inductancia equivalente de la conexión. En el circuito original,

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Figura 4 En el circuito original

i  i1  i 2

……….(12)

Por tanto:

1 di di1 di 2 v v 1      v     L1 L2  dt dt dt L1 L2

……………………….(13)

En el circuito equivalente

 1  di  v    Leq  dt

……………………….(14)

Igualando (13) y (14)

1 1 1   Leq L1 L2

……………………….(15)

De donde

Leq 

L1 L2 L1  L2

……………………….(16)

Las expresiones de inductancia equivalente también pueden verificarse fácilmente utilizando un medidor de inductancias

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Los equipos y materiales que se utilizaron en el laboratorio son los siguientes:

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Nº

MATERIALES

CARACTERÍSITCA

1

Alambre conductor

Alambre esmaltado

2

Sección de tubo

Plástico PVC

3

Bobina

N vueltas

4

Tijera

–

5

Conectores

de todo tipo

6

Vernier

–

7

Solenoide

–

8

Inductores

de diferente magnitud

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PROCEDIMIENTO

Inductancia de un solenoide

Conexión de inductores

Construir un solenoide como el que se muestra en la Figura 5 en forma ampliada y segmentada. El primer tramo del solenoide tendrá 250 vueltas y a este nivel se hará la primera derivación cortando el alambre y uniéndolo al siguiente tramo retorciendo juntos los extremos. Luego se harán derivaciones cada 50 vueltas hasta completar un total de 450 vueltas; es decir, el solenoide tendrá dos extremos y cuatro derivaciones.

Medir la inductancia de dos inductores, L1 y L2.

Quitar el aislante de unos 2 [cm] de alambre de los extremos y las derivaciones. En las derivaciones unir los extremos sin aislante retorciéndolos.

Aproximar estrechamente los inductores de manera que tengan un eje común y medir la inductancia equivalente, Ls'

Determinar el error de cero del medidor de inductancias que es igual a la inductancia leída cuando se cortocircuitan las puntas de prueba del instrumento. Entonces, para tener la medida correcta de una inductancia, a la medida obtenida se le debe restar el error de cero.

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Conectar los inductores en serie, cuidando que estén separados por lo menos medio metro, y medir la inductancia equivalente, Ls

Conectar los inductores en paralelo, cuidando que estén separados por lo menos medio metro, y medir la inductancia equivalente, Lp.

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Llenar la Tabla 1 de la Hoja de Datos midiendo correctamente la inductancia entre los terminales correspondientes del solenoide.

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Aproximar estrechamente los inductores de manera que tengan un eje común y medir la inductancia equivalente, Lp' .

Con un vernier medir la longitud total del solenoide, 1, el diámetro externo del tubo de PVC que es el diámetro interno del solenide, Dint, y el diámetro externo del solenoide, Dint Con un tornillo micrométrico medir el diámetro del alambre sin aislante, d.

Medir la inductancia de un tramo de 50 vueltas del solenoide, L50

Figura 5

Introducir, a manera de núcleo, una varilla de hierro en el solenoide y medir su inductancia de extremo a extremo, L450Fe

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1. En base a la Tabla 1 de la Hoja de datos, mediante un análisis de regresión, determinar y dibujar la relación experimental L = f (N). Comparar la constante de regresión con el valor esperado, tomando como diámetro del solenoide el promedio de Dint y Dext Para esta primera pregunta los datos obtenidos son:

N

= 450 [vueltas]

l

= 20,425 [cm]

Dint

N

L [μH]

L [H]

= 1,30 [cm]

250

92,5

92,5x10

Dext

= 1,375 [cm]

300

111

111 x10

d

= 0,44 [mm]

350

131,1

131,1 x10

-6

L50

= 14,7 [μH]

400

150,7

150,7 x10

-6

L450

= 0,675 [mH]

450

170

170 x10

diámetro promedio

Constante B (regresión) B

D  1,3375 cm

B  3,8899107

-6 -6

-6

del análisis de regresión se obtiene

μ o nπD2 N donde n  4 l 4π ¨107  450  π  0, 0133752 B 4  0, 20425

Dext  Dint 2 1,375  1,30 D 2 D

Laboratorio 6

Tabla 1

Regresión lineal de la forma y=A+Bx 2

Donde A ≈ 0 ; B = (uonπD )/4

L  0,523  3,3894107 N

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Calculando el porcentaje de diferencia

Bteo  3,8899  10

% diferencia 

7

Bexp  3,3894  107

% diferencia 

Bexp  Bteo Bteo

 100%

3,8899  107  3,3894  107  100% 3,3894  107

% diferencia  2, 4 %

* NOTA: la gráfica de la regresión lineal se encuentra en la sección 10. GRÁFICAS 2. De la tabla 1 tomar el valor de L correspondiente a 450 vueltas, L450 y compararlo con el valor teórico dado por la ecuación (8) (calcular la diferencia porcentual). Hacer lo mismo con la inductancia del tramo de 50 vueltas, L50 Obtenido la ecuación de la regresión lineal, entonces obtengamos los valores experimentales (de la regresión) L  0,523  3,3894107 N

Para N = 450 Lexp = 165,86 [μH]

L teo  170 H 

Lexp  165,86 H 

Lteo = 170 [μH]

% diferencia  % diferencia 

Lteo = 14,7 [μH]

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L teo

 100%

165,86  170  100% 170

% diferencia  0, 42 %

Para N = 50 Lexp = 14,63 [μH]

Lexp  L teo

L teo  14, 7 H 

Lexp  14, 63 H 

% diferencia  % diferencia 

Lexp  L teo L teo

 100%

14, 63  14, 7  100% 14, 7

% diferencia  2, 48 %

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3. Comparar la inductancia Ls con el valor teórico dado por la ecuación (11)

L1

= 0,686 [mH]

L2

= 2,720 [mH]

LS’

De la ecuación 11 podemos obtener el Ls teórico entonces Ls  L1  L2

= 3,420 [mH]

Ls  0, 686  2, 720 Ls  3, 406  mH 

Calculando el porcentaje de diferencia % diferencia 

L teo  3, 406 H 

% diferencia 

Lexp  3, 420 H 

Lexp  L teo L teo

 100%

3, 420  3, 406  100% 3, 406

% diferencia  0, 411 %

4. Comparar la inductancia Lp con el valor teórico dado por la ecuación (16)

L1

= 0,686 [mH]

L2

= 2,720 [mH]

Lp

= 0,570 [mH]

De la ecuación 16 podemos obtener el Ls teórico entonces Lp 

L1 L 2 L1  L 2

Lp 

0, 686  2, 72 0, 686  2, 72

L p  0,547  mH 

Calculando el porcentaje de diferencia

L teo  0,547 H 

Lexp  0,570 H 

% diferencia  % diferencia 

Lexp  L teo L teo

 100%

0,570  0,547  100% 0,547

% diferencia  4, 04 %

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L  0,523  3,3894107 N

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1. ¿Cuántas vueltas tendrá que tener un solenoide como el construido en laboratorio para que tenga una inductancia de 100 [μH]? Para responder a esta pregunta recurriremos a la ecuación: La primera es obedecer la ecuación (8) μ o nπD 2 N N donde n  4 l 7 4π ¨10  450  π  0, 0133752 L N 4  0, 20425 L

L  3,8899 107 N



N

Entonces para L = 100x10-6 [H]

107 L 3,8899

N

107  100 106  3,8899

N  257  vueltas 

2. Si en el arreglo del experimento se hace circular una corriente constante por el solenoide y en cierto instante se interrumpe bruscamente, ¿Cuál será la magnitud de la fem inducida en la bobina en ese instante? Porque si observamos la gráfica de la regresión lineal, veremos que a menor cantidad de número de vueltas, es decir mientras más se acerca al origen estos puntos experimentales se van distorsionando, además si analizamos la ecuación teórica veremos que cuando la longitud del solenoide va disminuyendo, es decir tiende a cero esta ecuación tiene un punto singular (una indeterminación)

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3. ¿Por qué la inductancia es diferente (bastante mayor) cuando se introduce una varilla de fierro en el solenoide? La respuesta a esta pregunta es sencilla porque se la puede justificar con que el fierro o hierro es un material con cierta cantidad pero suficiente para elevar la intensidad de corriente en un conductor secundario. Por otra parte el fierro genera un área extra por la cual la el flujo magnético también va variar y va generar otra inductancia extra por lo que la inductancia total se eleva. 4. ¿Por qué la inductancia equivalente es diferente cuando los inductores conectados están próximos? La inductancia equivalente es directamente proporcional a sus inductancias y estas a la vez son proporcionales a la intensidad de corriente y el campo magnético que se produce por la corriente, entonces imaginémonos que dos conductores están próximos entonces la interacción entre sus campos magnéticos será mayor por lo que la inductancia igual, en cabio cuando separamos estos conductores los campos que interactúan será más pequeñas que el anterior caso en tanto la inductancia será menor de igual manera.

5. AWG es una sigla muy utilizada en relación con alambres conductores ¿Qué significa esta sigla? De acuerdo con la respuesta y con el dato d, ¿de qué número será el alambre usado en laboratorio? justificar La AWG es la Asociación Mundial de Normalización (Association of World Gambler) esta es una institución mundial dedicada principalmente a normalizar o estandarizar los diámetros de materiales de naturaleza lineal, es decir, pueden ser fierros, alambres, etc. Y de acuerdo a una tabla hallada en internet, el número de alambre utilizado en laboratorio es de Ø45 es decir de 45 milímetros

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Después de haber realizado el laboratorio Nº 6 INDUCTANCIA I, puedo concluir que casi todos los dispositivos o máquinas modernas, desde una computadora hasta una lavadora o un taladro eléctrico, tienen circuitos eléctricos en su interior. Además aprendí sobre un elemento de circuito diseñado para tener inductancia particular llamada inductor o bobina de autoinducción. Los inductores consisten en un hilo conductor enrollado en forma de bobina. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, un inductor se puede usar para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes. Al utilizar un inductor conjuntamente con un condensador, la tensión del inductor alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar una frecuencia específica mediante un condensador variable Por otra parte, siendo más general puedo concluir que al igual que los resistores y capacitores, los inductores se encuentran entre los elementos indispensables de los circuitos electrónicos modernos.

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Su finalidad es oponerse a cualquier variación en la corriente a través del circuito. Un inductor en un circuito de corriente directa ayuda a mantener una corriente estable a pesar de las fluctuaciones en la fem aplicada; en un circuito de corriente alterna, un inductor tiende a suprimir las variaciones de la corriente que ocurran más rápido de lo deseado. En este laboratorio y el siguiente se estudiaron con más detalle el comportamiento y las aplicaciones de los inductores en los circuitos Ahora en cuanto las conclusiones del tratamiento datos comento lo siguiente: En forma general se obtuvieron resultados alentadores para cada parte del tratamineto de datos, es decir me refiero a que se obtuvieron procentajes de diferencias pequeños, en la mayoría menores al 5 %. Por otra parte los otros porcentajes de diferencia obtenidos son relativamente buenos y se encuentran en el intervalo proporcionado por el Ing. René Vásquez, entonces dicho lo anterior estos errores se justifican más con el trabajo del operador que por el estado de los materiales de trabajo. Se pudieron haber cometido errores involuntarios como tal vez armar un solenoide con una vuelta demás, también no se pudieron haber consumado bien el esmalte del alambre en las derivaciones. También algunos cables en sus extremos estaban dañados, lo que dificultó la conexión entre los mismos la bobina del experimento. Por último estas consecuencias del observador y del equipo trajeron claramente un error en la obtención de la CURVA DE MEJOR AJUSTE para cada una de las relaciones, que igualmente son aceptables por la condición del equipo y del estado de trabajo. En esta última parte se puede concluir, en forma general, que se cometieron errores sistemáticos, debido a los errores de mi persona o mi compañero. También se cometió errores casuales, aleatorios o fortuitos, pues estos no se pueden controlar ni conocer con anticipación como por ejemplo el calentamiento del equipo, etc.

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Soria R. Manuel, “Física Experimental, electricidad, magnetismo y óptica”, Sexta Edición - Universidad Mayor de San Andrés

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Serway A. Raymond – Jewet W. John, “Física para ciencias e ingeniería con Física Moderna” Volumen II, Séptima Edición

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H. Young – R. Freedman, Sears · Zemansky “Física Universitaria con Física Moderna” Volumen II, Decimosegunda Edición

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Purcell E.M., “Electricidad y magnetismo” Segunda Edición, Texto universitario clásico para el estudio del magnetismo

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Microsoft Student 2010, “Ley de Faraday”, Microsoft Corporation, 2009

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Microsoft Internet, “Ley de Faraday”, google.

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Construcción de inductancias variables En los primeros años de la tecnología inalámbrica de chispa, tanto los emisores como los receptores no estaban sintonizados, y la única selección de frecuencia dependía de la longitud de las antenas usadas. Pero esto causaba tantos problemas de interferencias que muy pronto se pensó en utilizar circuitos sintonizados basados en el llamado "circuito tanque", formado por un condensador y una bobina, cuyos valores establecían la frecuencia de resonancia. Entonces, para ajustar la sintonía a una frecuencia determinada, y sobre todo por el rango de frecuencias bajas a que solían funcionar estos equipos, era difícil construir condensadores variables capaces de ofrecer un margen aceptable. Por este motivo, el sistema de ajuste primitivo consistía en cambiar el valor de la inductancia de las bobinas, principalmente variando mediante un cursor, el número de espiras activas. El diagrama siguiente muestra el uso de dichas inductancias variables en los circuitos emisores y receptores de la época:

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El dibujo de la parte alta de la imagen representa un típico emisor a chispas y puede verse la bobina osciladora, es decir, la que junto al condensador C forma parte del circuito tanque, y la bobina de acoplo de antena. Esta bobina (o inductancia) emisora tiene dos tomas variables (aunque, a falta de otras referencias, la segunda toma, la de baja, ha sido una idea mía para que el conjunto pueda actuar como transformador de impedancia de relación variable). La toma de alta es la que establece la frecuencia de oscilación y la de baja permitirá un mejor ajuste de la antena, incluso en algunos casos, se podría prescindir de la siguiente bobina de acoplo de antena.

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Fotografías de Laboratorio

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RESUMEN EJECUTIVO

3

1

7

OBJETIVOS -

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Objetivo General Objetivos Específicos

2

JUSTIFICACIÓN

8

3

HIPÓTESIS

9

4

VARIABLES

10

5

LÍMITES Y ALCANCES

11

6

MARCO TEÓRICO

12

7

EQUIPOS Y MATERIALES

17

8

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

18

9

TRATAMIENTO DE DATOS

20

10

GRÁFICAS

23

11

CUESTIONARIO

24

12

CONCLUSIONES

26

13

BIBLIOGRAFÍA

28

14

ANEXOS

29

HOJA DE DATOS

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32