Practica 5

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 5. BOBINA DE THOMSON

·         PROPÓSITOS:

1.    Realizar experiencias demostrativas con la bobina de inducción.

2.    Determinar el número de vueltas en el primario conociendo el número de vueltas en el secundario.

3.    Determinar el coeficiente de inducción mutua entre la bobina larga y la corta de una bobina de Thomson.

·         EQUIPO Y MATERIAL

- Bobina de inducción con núcleo de hierro  con aditamentos: anillo abierto, anillo cerrado, bobina secundaria con foco y sin foco,  placa metálica y disco giratorio.

- Multímetro.

- Fuente de alimentación.

- Osciloscopio.

·         INTRODUCCIÓN

El aparato de Thomson, consiste en una bobina con núcleo de hierro que se magnetiza con corriente alterna. Este dispositivo se usa en un gran número de demostraciones de inducción electromagnética. Por ejemplo el del “salto del anillo de aluminio” en el cual se coloca un anillo de aluminio sobre la base. Cuando la corriente pasa a través de la bobina, una corriente se induce en el aluminio de tal manera que se genera una fuerza promedio hacía arriba sobre el anillo.

DESARROLLO

1.    EXPERIENCIAS DEMOSTRATIVAS

2. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE VUELTAS EN EL PRIMARIO

Conecta a una fuente de corriente alterna la bobina primaria y   la bobina de 80 espiras  encima de la primaria de tal manera que el núcleo la atraviese. Coloca el núcleo en posición media y conecta a la bobina secundaria las terminales de un osciloscopio. Cambia la diferencia de potencial en la bobina primaria en magnitudes de 2 Volt y registra la diferencia de potencial en la bobina secundaria. Realiza un gráfico de diferencia de potencial en el secundario contra diferencia de potencial en el primario, y obtén la pendiente de la recta. Determina  la relación del número de vueltas en el primario con respecto  al número de vueltas en el secundario, para que lo compares con la relación de un transformador ideal.

3. DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE INDUCCIÓN MUTUA

Con base a la ecuación 6, 9 y 10, determina la constante de inducción mutua (M) y las constantes de inducción L1 y L2, tomando las 800 vueltas en el primario y 80 en el secundario.

RESULTADOS

  

E1	E2
0	0
2	0.2
4	0.4
6	0.6
8	0.8
10	1.0
12	1.2

E1	E2
0	0
2.05	0.11
4.06	0.22
6.01	0.332
8.08	0.45
10.04	0.585
12.07	0.705

Conclucion:

Con respecto a la práctica realizada sobre la bobina de Thompson podemos concluir que dependiendo el tipo de energía utilizada produce una diferente reacción ya sea ocupando el campo eléctrico o magnético y en esto también influye el tipo de material utilizado ya que algunos de estos permiten almacenar energía para que el proceso se pueda llevar satisfactoriamente y otros que producen el efecto de aislamiento de energía lo que evita que algunos materiales eviten el flujo de energía.

Equipo 5      Grupo: 861

Integrantes:
Karla René Trejo Chávez
Barrera Valdivia Jesus Alejandro
Jorge Fernando Montes de Oca
Elizabeth Anahi Silva Macias
Amayathzin Peña

Practica 1

Introducción

El generador de Van de Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.

El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la esfera por inducción en la cinta, ya que la varilla metálica o peine está muy próxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se encarga de producir energía; esto hace que las partículas de energía que se encuentran dentro de la esfera al hacer contacto con otro cuerpo similar (que produzca energía) absorbe aquella produciendo estática en el cuero capilar.

Material

• 1 Generador Van de Graaff

• 1 Electroscopio

• Globos

• Hilo nylon

 Desarrollo

En la primera parte de la actividad experimental analizaremos cómo funciona el generador  van de graff generando preguntas como por ejemplo el ¿Cómo podemos detectar el campo eléctrico que genera el Van  de Graaff?, entre otras, además de hacer una serie de experimentos.

Resultados 

La aguja del electroscopio se desplaza más entre más cercano esté con la esfera del Van de Graaff, de manera que la interacción entre el electroscopio y la esfera es mayor cuando la distancia entre ellos es menor.


Integrantes:
Karla René Trejo Chávez
Barrera Valdivia Jesus Alejandro
Jorge Fernando Montes de Oca
Elizabeth Anahi Silva Macias

Amayathzin Peña

Practica 2

Introducción

Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.

La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito.

Propósito.

Simular el funcionamiento de una pila dentro del aula de clase.

Material.

• Clips
• Cobre
• Papel
• Refresco
• Multímetro

 Desarrollo.

1. Envolver con pequeño trozo de papel al alambre(clip).
2. Enredar cobre donde se coloco el papel.
3. Hacer 10 modelos como los anteriores.
4. Remojarlos en refresco.
5. Conectar los alambres en forma que estos queden en serie.
6. Medir la carga de los alambres unidos en serie.
7. Conectar el led a la pila.

Resultados.

NoC	D.P (volts)
1	0.72
2	1.44
3	1.48
4	1.79
5	2.10
6	2.44
7	2.74
8	3.03
9	3.20
10	3.50

Conclusiones.

Con este experimento se simulo a una pila, con ello la construcción de la tabla nos sirvió de apoyo para observar como es que la carga iba aumentado.

Integrantes:
Karla René Trejo Chávez
Barrera Valdivia Jesus Alejandro
Jorge Fernando Montes de Oca
Elizabeth Anahi Silva Macias

Amayathzin Peña

Practica 3

Introducción.

La capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacidad también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga eléctrica almacenada en éste. Por tanto, si un capacitor tiene una capacitancia de un farad, una transferencia de carga de un coulomb al capacitor elevará su potencial en un volt.

Las superficies equipotenciales son aquellas en las que todos sus puntos tienen el mismo potencial. 

Las líneas de fuerza son líneas tangentes en todos sus puntos al vector intensidad de campo. 

Las superficies equipotenciales y las líneas de fuerza son perpendiculares entre sí.

• CAPACITANCIA

DESARROLLO

• Capacitancia de dos placas.
• Distancia entre placas.

Resultados

K₀ = A/d      =       .10 m/.23 m

                  C = K_o (8.85 x 10^-12)

                  C = 0.3 x 10^-12 pF

• Recipiente con agua
• Hoja cuadriculada (introducida dentro del recipiente)

DESARROLLO

• Capacitancia que se establece cuando se colocan dos placas con agua en gran parte de su superficie.
• Lineas de 2 cm.de separación dibujadas sobre la hoja. 
• Distancia entre placas.
• Meter valor a ecuación.

RESULTADOS

Distancia M.	Voltaje V.
0	0
0.01	1.40
0.02	1.70
0.03	2.13
0.04	2.45
0.05	2.99
0.06	3.38
0.07	3.80
0.08	4.20
0.09	4.65
0.10	4.99
0.11	5.75

CONCLUSIONES

Con las practicas elaboradas con base a la capacitancia y a las lineas equipotenciales nos podemos dar cuenta de lo hecho teóricamente se puede demostrar en el aula mediante esta clase de experimentos.

Integrantes:
Karla René Trejo Chávez
Barrera Valdivia Jesus Alejandro
Jorge Fernando Montes de Oca
Elizabeth Anahi Silva Macias

Amayathzin Peña

Practica 4

MARCO TEÓRICO:
El experimento realizado en esta ocasión consistía en armar dos circuitos, uno en serie y otro en paralelo.  Se tenía que demostrar que los resultados teóricos se aproximan a los resultados hechos ya en la práctica, con una pequeña variación en ellos.
Con los datos recabados y las formulas dadas este fue un experimento rápido y sin contratiempos.

MATERIAL:

• 3 focos
• Multimetro
• Osciloscopio

PROPÓSITOS:

1. Construir un circuito en serie y otro  paralelo con focos y conectarlo a una fuente de alimentación de corriente alterna, para registrar la corriente y la diferencia de potencial en cada resistencia.
2. Medir el voltaje  pico a pico, el rms y el máximo de cada resistencia con el uso del  osciloscopio.
3. Determinar la potencia máxima  y la potencia promedio de cada circuito.

CIRCUITO EN SERIE:

1. Conecte en serie tres focos de 200 Ohm. Alimente el circuito con corriente alterna usando una fuente de alimentación del laboratorio, alimente con el máximo voltaje (23 volt).
2. Mida la corriente RMS  en el circuito con un multímetro.
3. Mida en cada resistencia, el valor del voltaje pico a pico,  el voltaje rms y el voltaje  máximo usando un osciloscopio. Compare la suma del voltaje rms con el total en el circuito.
3. Determine la potencia promedio  y la máxima del circuito.
4. Calcule la frecuencia de la señal alterna usando la imagen de la señal que proporciona el osciloscopio.

N	R(Ω)	V	I
1	200	Min:9 Max:13	.06A .07A
2	200	Min:9 Max:13	.06A .07A
3	200	Min:9 Max:13	.06A .07A

  

  I = mínima .06 A        Vmax = 13 v       Pmax = 2.26 watts
     máxima .07 A
I rms =   24/600 A
              34/600 A

CIRCUITO EN PARALELO

5. Construya un circuito en paralelo con tres focos de 200 Ohm . Alimente el circuito con corriente alterna usando una fuente de alimentación del laboratorio, alimente con el máximo voltaje (23 volt).
6. Mida la corriente RMS  en el circuito con un multímetro.
7. Mida la corriente eléctrica en cada resistencia.
8. Mida en cada resistencia, el valor del voltaje pico a pico,  el voltaje rms y el voltaje  máximo usando un osciloscopio. Compare la suma del voltaje rms con el total en el circuito.
9. Determine la potencia promedio  y la máxima del circuito.
10. Calcule la frecuencia de la señal alterna usando la imagen de la señal que proporciona el osciloscopio.

N	R(Ω)	V	I
1	200	25V 35V	.41A .56A
2	200	25V 35V	.41A .56A
3	200	25V 35V	.41A .56A

I = mínima 25 A        Vmax = 35 v       Pmax = 19.82 watts     máxima 35 A
I rms = .41 A
            .56A

CONCLUSIONES

Con el experimento terminado y los datos recabados, se obtiene que los resultados no varian mucho con los resultados teóricos, y en ciertos casos coinciden; ademas de que los circuitos en serie y en paralelo tiene características muy diferentes.



Integrantes:
Karla René Trejo Chávez
Barrera Valdivia Jesus Alejandro
Jorge Fernando Montes de Oca
Elizabeth Anahi Silva Macias

Amayathzin Peña