El galvanómetro

Actividades

En el applet que viene más abajo, realizamos una experiencia que nos permite calibrar un galvanómetro, a la vez que realizar un ejercicio sobre las fuerzas y el momento que ejerce un campo magnético sobre una espira.

• Cuando se pulsa el botón titulado Nuevo, el programa interactivo genera de forma aleatoria los valores del campo magnético B, y la constante k de torsión del hilo.
• Introducimos el valor de la corriente i (en microamperios) positiva o negativa en el control de edición titulado Intensidad.

Se pulsa el botón titulado Ángulo.

El indicador del galvanómetro nos señala sobre una escala graduada el ángulo girado por las espiras.

Si el ángulo girado es mayor, en valor absoluto, que 30º, supondremos que las espiras salen de la región en la que hay un campo magnético radial, y el mensaje Reducir la intensidad nos lo notifica. Deberemos entonces, disminuir la intensidad de la corriente que circula por el galvanómetro.

Los valores del ángulo girado y de la intensidad de la corriente se guardan en el control área de texto, situado a la izquierda del applet.

Cuando tengamos suficientes datos pulsamos el botón titulado Gráfica.

Se traza la recta i=K·q, y los resultados "experimentales" (ángulo en radianes, intensidad de la corriente en mA).

La pendiente de la recta nos da el valor de la constante del galvanómetro K.

Se pulsa el botón titulado Nuevo, para realizar una nueva "experiencia" con otro galvanómetro que tiene valores diferentes del campo magnético B y la constante k de torsión del hilo

Ejemplo

Para una intensidad de 4 mA la aguja indicadora del galvanómetro se ha desviado 26.4º.

En la parte superior del applet se muestran sus características

• Número de espiras N=50
• Área de cada espira S=6 cm²
• Intensidad del campo magnético B=65 gauss

La constante k de torsión del hilo o del muelle helicoidal valdrá

El galvanómetro balístico. Oscilaciones libres

Actividades

Cada vez que se pulsa el botón titulado Nuevo, el applet genera números aleatorios que representan a la constante de torsión k del hilo o del muelle helicoidal, del momento de inercia I del galvanómetro y del campo magnético B creado por el imán.

El programa no permite definir el perfil de la corriente que circula por el galvanómetro durante un pequeño intervalo de tiempo. Si permite en cambio, introducir el efecto, es decir, la velocidad inicial de rotación w que adquiere el galvanómetro balístico tras el paso de dicha corriente.

El programa interactivo nos suministra el dato de la constante del galvanómetro K, que supondremos que habrá sido medida por el procedimiento estático seguido en la sección anterior.

Con este dato y midiendo la amplitud de la oscilación q₀ y su periodo P, obtenemos la carga q que ha pasado por el galvanómetro.

Se pulsa el botón titulado Nuevo, para realizar una nueva "experiencia" con otro galvanómetro que tiene valores diferentes del campo magnético B, la constante k de torsión del hilo y el momento de inercia I.

Ejemplo:

• Sea la constante del galvanómetro K=0.0077 A/rad
• Introducimos la velocidad angular adquirida por el cuadro del galvanómetro tras el paso de la corriente, w =4 rad/s
• Medimos la amplitud de la oscilación q₀=28º
• Medimos el tiempo que tarda en describir cinco oscilaciones completas t=3.74 s. El periodo es entonces P=3.75/5=0.75 s.

Calculamos la carga q

1. Se introduce el valor de la velocidad angular, en el control de edición titulado Velocidad ang. Inicial.
2. Se pulsa el botón titulado Empieza
3. Se usan los botones titulados Pausa/Continua, y Paso para medir la máxima desviación y el periodo de varias oscilaciones.