Pràctica 5. Llei de Faraday - Lenz PDF

Preview

Summary

Pràctica 5. Llei de Faraday - Lenz. Física 1r Batxillerat...

Description

Pràctica 5: Llei de Faraday-Lenz

Objectius 

Comprovar en forma experimental l’existència de la corrent induïda.



Investigar les regles i lleis d’aquest fenomen.



Aplicar experimentalment les lleis d’inducció electromagnètica.

Material 

Bobines de 400 i 2000 espires



Generador de C.C.



Un iman



Un multímetre



4 cables de connexió, 2 vermells i 2 negres



Regle

1ª part: Càlcul del camp d'una bobina 

Connecta el generador, la bobina i el multímetre en sèrie per mesurar la intensitat

que recórrer la bobina per a potencials diferents. 

Omple la següent taula pels diferents potencials. Abans mesura la longitud de la

bobina, L = 4'4 cm = 0'044 m N= 400 espires

Potencial U(V) 1,5 3 4,5 6

Utilitzarem la següent fórmula:

Intensitat I (mA) 32'9 65'7 98'0 132'5

Camp magnètic B (mT) 0'3758 0'7505 1'119 1'1513

2ª part: Inducció entre bobina i iman

P1 - Posa l’iman dintre de la bobina sense moure’l. Que indica el voltímetre? S’ha induït corrent a la bobina? Per què? El voltímetre marca 0'0 V. No s'ha induït un corrent ja que no hi ha variació de flux. P2- Ara introdueix l’iman i treu-lo de dintre la bobina, amb un pol de l’iman, al principi lentament i després ràpidament. Que indica el voltímetre quan introduïm l’iman? I quan el traiem? Per què? FICAR TREURE

LENT -0'033 / -0'182 V -0'578 V

RÀPID 0'33 / 0'22 V 0'483 V

Introduïm la part blanca de l' iman. La bobina està col·locada amb la part negativa adalt i la negativa a baix. Per la bobina passa una intensitat que gira en sentit antihorari que crea un camp inductor que va cap a dalt. Al apropar l' iman, la variació de flux augmenta, es crea una f.e.m que crea un corrent en sentit horari que crearà a la vegada un camp induït cap a baix per intentar contrarestar l'augment del flux. Al treure l' iman, el flux disminueix, creant una f.e.m que crea un corrent en sentit antihorari que crea un camp induït cap a baix per a intentar cobrir parcialment la pèrdua de flux. Que succeeix si augmentem la rapidesa amb la que fiquem i traiem l’iman de dintre de la bobina? Per què? El canvi del sentit de la intensitat es produeix amb major rapidesa i passa de valor negatius a positius més ràpids ja que la variació de flux es produeix cada menys temps. P3 – Ara manté l’iman estàtic i acosta i allunya la bobina respecte l’iman. S’ha creat una f.e.m. induïda i, per tant, un corrent induït a la bobina en aquest cas? En cas afirmatiu, quin és el signe del voltatge segons el moviment? Sí, s'ha creat. Quan apropem la bobina el voltatge és negatiu (-0'487 V), quan l'allunyem és positiu (0'405 V) En quin cas (P1, P2, P3), el voltatge i el corrent han sigut més intensos? A P2 quan introduïm i traiem l' imant ràpidament. P4 – Fes ara els passos 1 i 2, amb el mateix pol de l’iman, amb la bobina de 400 espires. Que indica ara el voltímetre en cada cas (P1, P2 i P3)? P1. 0'0V P2. FICAR TREURE

LENT -39'4 mV -89'0 / -49'6 mV

P3. Ficar: -57'4/ -45'6 mV

RÀPID 52'8 mV 59'1 mV

Treure: 31'6 / 37'4 mV

El número d’espires, influeix en la intensitat i voltatge generat a la bobina? Per què? Sí hi influeix. Si hi ha més números d'espires, el camp inductor és més gran, per tant també és més gran la f.e.m que es crea quan hi ha variació de flux.

P5 – Amb les dades del voltatge, i fixant-te en el gir de les espires de la bobina, RAONA quin es el pol Nord i el pol Sud de l’iman aplicant la llei de FARADAY – LENZ. Amb el P2, hem deduït que el camp inductor anava cap a baix. Donat que nosaltres ficàvem a l'espira la part blanca de l' iman, podem dir que de la part blanca, és a dir, del pol nord surten les línies de camp i entren pel pol sud, és a dir, per la part vermella.

Conclusió general 7. A partir de la teoria, dels experiments que va realitzar i els resultats obtinguts, que podeu concloure sobre les condicions generals perquè s'indueixi un voltatge i corrent elèctric en un conductor? Ha d'haver un corrent i un camp inductor. Per a que aquest creien una f.e.m ha d'haver una variació del flux. Aquesta l'aconseguim amb la variació del camp inductor, la variació de l'angle o la variació de la superfície....