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1. Curso: Cálculo Aplicado a la Física 2 Página 1
Laboratorio de Física 2
CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN UNA BOBINA
I. OBJETIVOS
 Determinar el campo magnético generado en una bobina en función de la
posición a lo largo de su eje de simetría.
 Determinar experimentalmente la permeabilidad del vacío .
II. PRINCIPIOS TEÓRICOS
Campo magnético en el eje de simetría de una bobina circular
El campo magnético de una bobina, generado por una intensidad de corriente, es
equivalente al de una serie de espiras circulares e idénticas situadas unas junto
a otras, en la cual el campo es intenso y uniforme en la región que rodea las
espiras. El campo magnético creado por una bobina en un punto cualquiera es
difícil de calcular, pero si consideramos solamente puntos sobre su eje de simetría
el cálculo es sencillo.
Considerando la siguiente expresión (ver figura 1):
( )
(1)
Siendo : Número de espiras en la bobina
: Radio de las espiras
: Punto arbitrario sobre el eje de simetría
: Posición de la bobina
: Constante de permeabilidad del espacio libre
Figura 1. Campo magnético en un punto P sobre el eje de una bobina de espiras.
LABORATORIO Nº 3

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Ya que , , y permanecerán constantes, entonces la ecuación (1) puede ser
reescrita como:
( )
(2)
Comparando las ecuaciones (1) y (2), tenemos:
(3)
III. PARTE EXPERIMENTAL
a) Materiales y Equipos:
• Un (01) sensor de campo magnético Vernier
• Una (01) interfaz Vernier (LabPro / LABQUEST Mini / LABQUEST Stream)
• Una (01) fuente de poder de 6 V para la interfaz LabPro
• Una (01) fuente de poder regulable
• Una (01) PC (con el software Logger Pro)
• Un (01) par de bobinas de Helmholtz sobre placa base
• Un (01) amperímetro digital (multímetro)
• Dos (02) cables conductores rojos
• Dos (02) cables conductores negros
• Una (01) brújula
• Un (01) resistor de 5,6

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b) Procedimiento:
1. Instale el sistema experimental como se muestra en la figura 2, teniendo
en cuenta que el sensor de campo magnético deberá estar colocado de
manera horizontal y acoplado al soporte (figura 3).
Figura 2. Sistema experimental.
Figura 3. Sensor del campo magnético acoplado al soporte.

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2. Colocar el indicador del soporte (del sensor de campo magnético) en la
posición cero de su respectivo riel (mantenerlo fijo).
3. Utilice el interruptor del sensor de campo magnético para seleccionar el
rango en 6,4 mT y conéctelo al canal CH 1 de la interfaz. Luego, conecte
el cable USB desde la interfaz hacia la PC.
4. Use la brújula para detectar la orientación del campo magnético terrestre y
ubique el sistema de bobinas de manera tal que su eje de simetría sea
perpendicular a la orientación de la aguja de la brújula (dirección del
campo magnético terrestre).
5. Verificar la alineación del sensor de campo magnético en el eje de
simetría de la primera bobina, la cual debe estar en la posición x = 0,11m.
6. Ingrese al software Logger Pro instalado en la PC, haga clic en el ícono
abrir ( ), acceda a la carpeta ( ) Física con Vernier, y abra el
archivo 36 Copia-Campo magnético en bobinas (Helmholtz).cmbl.
7. Con la fuente apagada; ajustar a cero el sensor de campo magnético
haciendo clic en el icono establecer punto cero ( ).
Advertencia: Antes de encender la fuente verifique que el regulador de
voltaje (perilla) de la fuete este en cero. Prohibido hacer circular corriente
mayor a 0,3 A para evitar quemar la resistencia.
8. Encienda la fuente y regúlela lentamente hasta obtener una lectura en el
amperímetro de 0,3 A.
9. Presione tomar datos ( ) y luego el icono conservar datos ( ).
En la ventana emergente, ingrese la posición de la bobina en metros y
luego presione Aceptar, obteniendo así el valor del campo magnético
experimental .

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10. Manteniendo fijo el sensor, desplace horizontalmente la bobina 0,01 m
acercándola al sensor, y presione nuevamente el ícono conservar datos
( ) e ingrese la nueva posición .
Observación: En cada toma de datos y antes de ingresar la nueva
posición, verifique que la lectura del amperímetro permanezca constante
(0,3 A); en caso que la corriente varíe regule la fuente lentamente hasta
obtener una lectura en el amperímetro de 0,3 A y prosiga con la
experiencia.
11. Repita el procedimiento (10) hasta registrar los valores para las
posiciones indicadas en la tabla 1. Luego, presione parar ( ) y
apague la fuente.
12. Presione el icono ajuste de curva ( ), seleccione la opción Campo
magnético: una bobina, luego haga clic en probar ajuste y finalmente en
Aceptar. Registrar el valor de la posición del sensor , el valor del campo
en la tabla 1. Luego registrar el valor de obtenido en la tabla 2.
13. Registre en la tabla 1 los datos correspondientes a cada posición
obtenidos en la tabla de datos del Logger Pro.
c) Actividad
1. Usando la ecuación 1 (teniendo en cuenta el valor del campo ), calcule
y registre el campo magnético referencial de una bobina para cada
posición de la tabla 1.
2. Con el valor de registrado en la tabla 2 y usando la ecuación (3). Calcule
experimentalmente la permeabilidad del espacio libre y registre en
la tabla 2.
3. Calcule el error relativo porcentual en cada caso de la tabla 1 y 2.

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Curso: Cálculo aplicado a la Física 2
Fecha: Hora: Ambiente:
LABORATORIO N° 3: CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN UNA BOBINA
Docente:
Integrantes:
1.
2.
3.
4.
5.
IV. RESULTADOS
Los datos obtenidos regístrelos en la tabla 1 y tabla 2.
Tabla 1. Campo magnético generado en una bobina en la que circula una corriente.
( _________ A, _________ m, _________ T)
(m) (T) (T)
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,20
0,21
0,22
0,23
0,24

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Laboratorio de Física 2
Tabla 2. Cálculo de a partir del campo magnético generado en una bobina
V. CUESTIONARIO
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( ) (T.m/A) (T.m/A)

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Laboratorio de Física 2
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VI. CONCLUSIONES
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VII. REFERENCIAS
- Raymond A. Serway, John W. Jewett Jr. Física para ciencias e ingeniería
con Física Moderna Volumen 2, Séptima edición.
Los residuos generados durante la práctica serán segregados y almacenados temporalmente en los tachos. Esta
acción será ejecutada por todos los usuarios del ambiente de laboratorio.