El documento describe un experimento para analizar la fuerza magnética sobre un conductor que transporta corriente eléctrica a través de un campo magnético. Se realizaron mediciones con diferentes intensidades de corriente y se analizaron videos del movimiento del conductor usando un programa de seguimiento. Los resultados mostraron que la velocidad del conductor varió de forma no constante con el tiempo, lo que indica que la fuerza magnética actuando también varió. Se concluyó que la fuerza magnética depende de la intensidad de corriente y solo ocurre cuando existe corri

1. OBJETIVO:
 Analizar
MATERIALES:
 Fuente
 Balanza
 Amperímetro
 Tracker
 Conductor en campo magnético
 Cámara
MARCO TEÓRICO:
Intensidad de la corriente
La intensidad de la corriente eléctrica es la carga que atraviesa la sección
normal S del conductor en la unidad de tiempo.

2. Sea n el número de partículas por unidad de volumen, v la velocidad media de
dichas partículas, S la sección del haz y q la carga de cada partícula.
La carga Q que atraviesa la sección normal S en el tiempo t, es la contenida en
un cilindro de sección S y longitud v·t.
Carga Q= (número de partículas por unidad de volumen n)·(carga de cada
partícula q)· (volumen del cilindro Svt)
Q=n·qS·v·t
Dividiendo Q entre el tiempo t obtenemos la intensidad de la corriente eléctrica.
i=nqvS
La intensidad es el flujo de carga o la carga que atraviesa la sección
normal S en la unidad de tiempo, que es el producto de los siguientes términos:
 Número de partículas por unidad de volumen, n
 La carga de cada partícula, q.
 El área de la sección normal, S
 La velocidad media de las partículas, v.
Fuerza sobre una porción de conductor rectilíneo.
En la figura, se muestra la dirección y sentido de la fuerza que ejerce el campo
magnético B sobre un portador de carga positivo q, que se mueve hacia la
izquierda con velocidad v.
fm=qv×B

3. Calculemos la fuerza sobre todos los portadores (nSL) de carga contenidos en
la longitud L del conductor.
Fm=(nSL)fm=iuˆt×B⋅L
El vector unitario ut=v/v tiene la misma dirección y sentido que el vector
velocidad, o el sentido en el que se mueven los portadores de carga positiva.
En el caso de que el conductor no sea rectilíneo, o el campo magnético no sea
constante, se ha de calcular la fuerza sobre un elemento de corriente dl
dF=iuˆt×B⋅dl
 Las componentes de dicha fuerza dFx y dFy
 Se ha de comprobar si hay simetría de modo que alguna de las
componentes sea nula
 Finalmente, se calculará por integración las componentes de la fuerza
total F
F=i∫(uˆt×B)⋅dl
PROCEDIMIENTO:
 Lo primero que comenzamos armar fue el circuito, el cual incluyó la fuente,
amperímetro y el conductor en campo magnético.

4.  Luego de este paso realizamos algunas mediciones para ver si todo
estaba funcionando adecuadamente, inclusive posicionamos la cámara
en un lugar fijo para que no haya inconvenientes con respecto al análisis
del video en el programa tracker.
 A continuación, comenzamos las mediciones, seleccionamos 4
intensidades iniciales distintas y grabamos lo que sucedía en cada caso.
 Analizamos las grabaciones con el programa tracker, creamos las gráficas
y a partir de ahí formulamos la conclusión.

5. Análisis Video 1
Intensidad masa
Inicial 2.1 12.9g
Final 0.9
0.00E+00
5.00E-01
1.00E+00
1.50E+00
2.00E+00
2.50E+00
3.00E+00
3.50E+00
4.00E+00
0.00E+00 2.00E-01 4.00E-01 6.00E-01 8.00E-01 1.00E+00 1.20E+00
Chart Title
t v x
1.67E-01 2.49E+00 8.22E+00
3.33E-01 3.18E+00 7.69E+00
5.00E-01 3.63E+00 7.16E+00
6.67E-01 3.74E+00 6.48E+00
8.33E-01 3.40E+00 5.92E+00
1.00E+00 3.28E+00 5.35E+00

6. Análisis Video 2
Intensidad Masa
Inicial 2.8 12.9g
Final 1.5
Análisis video 3
0.00E+00
5.00E+01
1.00E+02
1.50E+02
2.00E+02
2.50E+02
0.00E+00 2.00E-01 4.00E-01 6.00E-01 8.00E-01 1.00E+00 1.20E+00
Chart Title
t v x
1.67E-01 1.20E+02 4.21E+02
3.33E-01 1.51E+02 4.00E+02
5.00E-01 1.78E+02 3.71E+02
6.67E-01 1.94E+02 3.40E+02
8.33E-01 1.95E+02 3.06E+02
1.00E+00 1.82E+02 2.76E+02

7. Intensidad Masa
Inicial 3,2 12,9g
Final 2,0
Análisis video 4
0.00E+00
5.00E-01
1.00E+00
1.50E+00
2.00E+00
2.50E+00
3.00E+00
3.50E+00
4.00E+00
4.50E+00
5.00E+00
0.00E+00 1.00E-01 2.00E-01 3.00E-01 4.00E-01 5.00E-01 6.00E-01 7.00E-01
V= f(T)
t v x
1.67E-01 2.69E+00 8.66E+00
3.33E-01 3.23E+00 8.14E+00
5.00E-01 3.94E+00 7.59E+00
6.67E-01 4.33E+00 6.83E+00

8. Intensidad Masa
Inicial 3,8 12,9g
Final 2,6
Conclusión
0.00E+00
5.00E+01
1.00E+02
1.50E+02
2.00E+02
2.50E+02
3.00E+02
0.00E+00 1.00E-01 2.00E-01 3.00E-01 4.00E-01 5.00E-01 6.00E-01 7.00E-01
Chart Title
t x v
1.67E-01 4.38E+02 1.98E+02
3.33E-01 4.01E+02 2.34E+02
5.00E-01 3.60E+02 2.53E+02
6.67E-01 3.17E+02 2.65E+02

9. Video 1: hay un cambio abrupto en la velocidad (existe un punto de inflexión).
La primera parte de la gráfica es acelerada (con la función aceleración que varía
en forma lineal), y en el segundo desacelera (también la aceleración varía
linealmente).
V1 = -5,1369t2 + 6,8002t + 1,4976 a1 = -10,2738t + 6,800
V2 = 4,1369t2 – 8,2728t + 7,4193 a2 = 8,2738t – 8,2728
Video 2: en este caso la velocidad también varía, solo que no existe un cambio
tan radical como en el caso anterior.
v = -209,98t2 + 323,87t + 69,466 a = -419,96t + 323,87
Video 3: la velocidad es una función lineal, su pendiente es la aceleración la cual
es constante.
v = 3.3797x + 2.1388 a= 3.3797
Video 4: la velocidad es una función de segundo grado (o sea que la velocidad
varía).
v = -214.15t2 + 311.47t + 152.29 a= -428,3t + 311,47
Las fuerzas magnéticas que actúan no son constantes, debido a que la
aceleración no lo es, se puede apreciar en todos los casos analizados. En el
modelo teórico se exalta que la fuerza magnética en un conductor rectilíneo es
constante, pero en este práctico no resulto así (puede ser debido a los efectos
de bordes de los imanes o por algún proceso de inducción magnética).
Se puede concluir también que al aumentar la intensidad la velocidad del móvil
aumenta, la intensidad siempre varia en un 1,2 respectivamente entre las
intensidades finales e iniciales.
La fuerza magnética sólo aparece cuando hay corriente en el móvil, y podemos
concluir que el campo magnético ejerce fuerzas sobre las cargas eléctricas
cuando éstas están en movimiento.
Webgrafia

10. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla
.html