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Fundación Universidad Del Norte Vanessa Aarón Eduanis Salazar FÍSICA ELECTRICIDAD NRC 1695

Interpretación De La Gráfica De Inducción V vs t Breve interpretación sobre las gráficas arrojadas al momento de soltar un imán en el interior de una bobina en forma de solenoide sin ninguna clase de f.e.m. suministrada en ella, distinto de la inducida por el cambio del flujo magnético en su interior.


EXPERIENCIA DEL LABORATORIO Se activó el sensor de voltaje con la ayuda del Datastudio y, seguidamente, conectaron sus bornes a una bobina en forma de solenoide. No se registraba ninguna clase de voltaje en él hasta que se dejó caer por su interior un imán. La gráficas muestran las áreas bajo la curva V vs t en la zona positiva y en la zona negativa.

Fig. 1: gráfica V vs t de la experiencia del laboratorio. Área bajo la curva mientras ésta es positiva.

Fig. 2: gráfica V vs t de la experiencia del laboratorio. Área bajo la curva mientras ésta es negativa.


INTERPRETACIÓN DE LA GRÁFICA La gráfica muestra que a medida que el imán entraba más en el solenoide, la f.e.m. inducida era mayor. El punto máximo corresponde al momento en que el extremo del imán más próximo a caer se encuentra en el medio de la longitud del solenoide. En este momento hay una gran área donde el flujo magnético atraviesa el solenoide pero se hace menor hasta un cierto instante en que se vuelve cero, que corresponde efectivamente al momento en que el imán atraviesa completamente el solenoide. Esto ocurre porque mientras el imán atraviese completamente su interior no habrá variación alguna del flujo magnético, por ende no habrá ninguna f.e.m. inducida. El proceso a la inversa ocurre mientras el imán sale de la bobina y el flujo causa una variación negativa de la f.e.m. Esto sucede porque quien atraviesa el solenoide es el polo opuesto del imán, cuyas líneas de campo magnético se mueven en dirección contraria, claro está, respecto a la bobina. ¿Qué significan las áreas bajo la curva e voltaje? La ley de Faraday nos dice:

Claramente podemos deducir que la integral de la f.e.m. respecto a t no es más que el negativo del flujo magnético multiplicado por el número de vueltas del solenoide, así:

¿Por qué difieren ligeramente las dos áreas bajo la curva de voltaje? El estado de movimiento del imán era la caída libre, luego la mínima aceleración que pudo obtener mientras recorría esa pequeña longitud ocasionó un cambio en la velocidad de caída, por ende, un cambio del flujo magnético más rápido y, claramente, el aumento del valor absoluto de la f.e.m. inducida. Por eso el área bajo la curva en la sección negativa es mayor.


Inducción magnética en un solenoide