Actividades
Se introduce
- El diámetro D medio del anillo circular en cm, en el control de edición titulado Diámetro anillo.
- El diámetro d de la sección trasversal circular del anillo en mm, en el control de edición titulado Diámetro sección.
- El material del que está hecho el anillo, en el control de selección titulado Material
- La frecuencia f en Hz producida por el
generador de señales, en el control de edición titulado Frecuencia.
- Se activa el botón de radio titulado Espira.
- Se pulsa el botón titulado Empieza
En la parte izquierda del applet, se representa el solenoide y la espira (en trazo fino).
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El movimiento de los puntos de color azul, representan la corriente en el solenoide (primario).
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El movimiento de los puntos de color rojo, representan la corriente inducida en la espira (secundario)
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Una flecha en el centro de la espira señala la intensidad y el sentido del campo magnético.
Se sugiere al lector que compruebe que el sentido de la corriente inducida está de acuerdo a la ley de Lenz
En la parte derecha del applet, se representa la fem en la espira en función del tiempo. Cuando se acaba la representación gráfica, se anota la amplitud V0 en unidades arbitrarias.
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Se activa el botón titulado Anillo.
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Se pulsa el botón titulado Empieza.
El anillo está ahora representado por una espira dibujada en trazo grueso.
Se representa la fem en la espira en función del tiempo. Cuando se acaba la representación gráfica, se anota la amplitud V0a.
Se calcula la resistencia R del anillo empleando la ley de Ohm, se despeja el valor de la autoinducción L.
Para el segundo procedimiento
- Se activa el botón titulado Anillo.
- Se pulsa el botón titulado Empieza.
Utilizando los botones titulados Pausa y Paso, se mide en la representación gráfica de la fem del anillo el tiempo Δt que tarda en atravesar por primera vez el eje horizontal. Se aconseja elegir una escala adecuada para definir con mayor precisión dicho instante.
Se calcula el desfase φ. Conocida la resistencia R del anillo, se despeja la autoinducción L.
Ejemplo:
Datos del anillo
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Material del anillo: aluminio, resistividad 0.028·10-6 Ω·m
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Diámetro del toroide D=20 cm=0.2 m
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Diámetro de la sección d=1.5 mm=0.0015 m
Resistencia
Elegimos escala=1
Si la frecuencia angular es ω=2π·1000 rad/s
- Se mide la amplitud de la fem en la espira es V0=2.22.
- Se mide la amplitud de la fem en el anillo es V0a=2.05
Calculamos la autoinducción
Elegimos escala=3
Medimos el intervalo de tiempo Δt=0.065·10-3 s que tarda la fem en cruzar por primera vez el eje horizontal. Calculamos el desfase
φ=ω·Δt=2·π·1000·0.065·10-3=0.41 rad
El valor calculado mediante la fórmula de la autoinducción de un anillo es
