(509698782) Informe Relación Carga Masa (2) (1)

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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA RELACIÓN CARGA MASA Johan Barajas Jonathan Minotta Sebastian Torres Wilson Nieto Informe de laboratorio Professor: Jorge Galan UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FÍSICA ELECTRICIDAD Y ELECTROMAGNETISMO

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Fisica electrica y magnetismo

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RELACIN CARGA MASA

Johan BarajasJonathan MinottaSebastian TorresWilson Nieto

Informe de laboratorio

Professor: Jorge Galan

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FSICA ELECTRICIDAD Y ELECTROMAGNETISMO

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA29 DE ABRIL DEL 2014

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente la relacin carga masa para el electrn.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Entender la expresin Del campo magntico debido a una bobina de Helmholtz.Observar experimentalmente el comportamiento de partculas cargadas elctricamente dentro de campos magnticos. Determinar experimentalmente mediante el uso adecuado del montaje que incluye la bobina deHelmholtz , la relacin carga masa para el electrn.

MARCO TERICO

La fuerza magntica que acta sobre una partcula cargada que se mueve a travs de un campo magntico es siempre perpendicular a la velocidad de la partcula. Por tanto la fuerza magntica modifica la direccin de la velocidad, pero no su magnitud. Los campos magnticos no realizan trabajo sobre las partculas y no modifican su energa cintica. Cuando una partcula cargada se desplaza por campos elctricos o magnticos se aplican las dos leyes siguientes:

(Ley de la fuerza de Lorentz Segunda ley de Newton del movimiento)

Donde F es la fuerza aplicada a la partcula cargada (in), m es la masa de la partcula, a es la aceleracin, Q es la carga elctrica, E es el campo elctrico, y v B es el producto vectorial de la velocidad del in y la induccin magntica.

Si el campo es uniforme la fuerza es constante y tambin lo es la aceleracin, aplicando las ecuaciones del movimiento rectilneo uniformemente acelerado podemos obtener la velocidad de la partcula en cualquier instante o despus de haberse desplazado una determinada distancia.

El electronvoltio es una medida de energa, referente a la energa cintica que adquiere un electrn cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio. Este, equivale a .El electronvoltio no es ms que una unidad adecuada para las mediciones en un acelerador y la fsica de altas energas. Muchas veces se emplean notaciones como MeV, GeV, TeV.

El potencial del campo elctrico en un punto se define como una magnitud cuyo valor coincide con el de la energa potencial que tendra el sistema cuando en ese punto del campo se colocara una unidad de carga positiva. De acuerdo con esto, el procedimiento seguido para obtener el valor del potencial elctrico en cualquier punto alrededor de una carga, Q, comienza colocando ah una pequea carga de prueba o carga testigo, q. Seguidamente se ha de dividir la energa potencial del sistema obtenido (formado por ambas cargas, Q y q) entre la carga testigo, q. Es decir:

Expresin terica que relaciona la carga y masa del electrn

La segunda expresin es vlida slo cuando las dos bobinas estn separadas una distancia R.

Materiales:

Montaje que incluye bobina de Helmholtz, Tubo con Hidrgeno donde se mueven electrones. Fuentes de alto voltaje y corriente. Ampermetro, Voltmetro. Regla.

a Bobinas de Helmholtz b Tubo de rayo electrnico filiforme c Dispositivo de medicin

Descripcin de la prctica:

Para el desarrollo de esta prctica (Carga Masa) el docente dio una breve explicacin de lo que es un campo magntico debido a una bobina de Helmholtz y el uso adecuado de este montaje para hallar experimentalmente la relacin carga masa para el electrn. Posterior a esto el profesor indic que como solo haba una bobina de Helmholtz, el desarrollo de esta prctica se dividira en 3 partes ya que hay 3 grupos. El primer grupo hara la parte experimental utilizando un voltaje constante, variando el radio y la corriente donde esta no podra superar los 3 Amperios, el segundo grupo tendra una corriente constante, cambiando el radio y el voltaje, y finalmente el tercer grupo tomara diferentes datos tanto para el voltaje, la corriente y el radio. Cada grupo debera tomar como mnimo 5 datos de cada experimento.

Por otra parte a nosotras nos correspondi utilizar un voltaje constante y variar la corriente y el radio, donde se tomaron los siguientes datos:

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

VALOR TERICO

1

2

3

4

5

DATOS ORDENADOS CON I DE MENOR A MAYOR

Anlisis de resultados:

Poniendo en prctica la ecuacin para hallar el campo magntico de los datos adquiridos en el laboratorio, es notable que la relacin inversamente proporcional entre el radio y el campo se cumple a cabalidad al comparar los valores resultantes de la ecuacin utilizada.

Al analizar las tablas de datos, se observ que no hay un patrn entre las variables, o es interrumpido. Poniendo los valores de la corriente de menor a mayor, se puede observar que el dimetro va disminuyendo mientras la corriente va aumentando esto puede significar un mximo notable en el dimetro al aplicar cierta cantidad de corriente siendo 3A el mximo valor permitido para la bobina de Helmholtz.

Anlisis de errores:

Uno de los factores que pueden influir en el porcentaje de error, es la imprecisin humana al tomar la medida del dimetro con la regleta, ya que, la persona que tom el dato quizs no estaba perfectamente alineada al aparato y se pudo cometer un error en la ubicacin del mismo (error de paralaje).

CONCLUSIONES

Una bobina de Helmholtz es un dispositivo para la produccin de una regin de campo magntico casi uniforme.Se comprob experimentalmente por medio del montaje de la bobina de Helmholtz, la relacin carga masa para el electrn y el comportamiento de partculas cargadas elctricamente dentro de campos magnticos.Se comprob experimentalmente que el radio es inversamente proporcional a la corriente, ya que si est aumenta el radio disminuye, y si la corriente disminuye el radio aumenta.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAEl valor del radio de curvatura de dicha trayectoria de los electrones emitidos y los valores del voltaje y la corriente elctrica que crea el campo magntico en las bobinas de Helmholtz, permite realizar el valor de la relacin carga masa del electrn.

BIBLIOGRAFA

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MOVIMIENTO DE PARTCULAS CARGADAS EN UN CAMPO ELCTRICO O MAGNTICO (s.f.) Recuperado el 15 de Octubre de 2014 de http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/elecmagnet/mov_campo/m ov_campo.html

ELECTRONVOLTIO (s.f.) Recuperado el 15 de Octubre de 2014 de http://cuentoscuanticos.com/2012/05/21/electronvoltio/

RELACIN CARGA MASA (s.f.) Recuperado el 15 de Octubre de 2014 de http://fisica.ru/dfmg/teacher/archivos_lab/Relacion_CargaMasa(8).pdf