GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

Fig.1

IMPEDANCIA DE UNA BOBINA REAL

 

 

Introducción

 

Una bobina  lleva asociadas dos clases de resistencias, una,  la óhmica, debida al material de que está hecha, generalmente cobre, y otra, la inductiva debida a los arrollamientos, que aparece cuando está sometida a la acción de una corriente alterna.

En este experimento mediremos la resistencia inductiva de la bobina y teniendo en cuenta que trabajamos con la frecuencia de la red,  calcularemos  su coeficiente de autoinducción

 

Fundamento teórico

 

El esquema el circuito eléctrico es el siguiente.

 

R representa una resistencia óhmica cuyo valor se mide con uno de los multímetros.

RL representa la resistencia óhmica de la bobina real que se mide con uno de los multímetros.

XL representa la impedancia de la bobina.

V1 mide la diferencia de potencial en la resistencia.

V2 mide la diferencia de potencial en la bobina.

C.A es la fuente de corriente alterna con salida variable.

 

I es la intensidad de la corriente que recorre el circuito, la misma en todos los elementos por estar en serie.

                       

 

Variando la salida de la fuente de corriente alterna obtenemos  diversos valores de V1 y V2. Al representar V1 en el eje de abscisas frente a V2 en el de ordenadas se obtiene una línea recta. Si se han medido previamente R y RL se puede calcular XL a partir de la pendiente de la recta.

 .

 

Fotografía 1. Obsérvese el circuito de una bobina con núcleo de hierro y resistencia conectados  a la salida de una fuente de corriente alterna de tensión variable.

 

Material

 

Multímetros (2)

Bobina con núcleo de hierro

Fuente de alimentación de corriente alterna con salida variable

Cables de conexión

Resistencias

 

 

Medidas

 

1) Prepare uno de los polímetros como óhmetro y mida el valor de la resistencia antes de conectarla al circuito  R =

 

2) Mida la resistencia de la bobina antes de conectarla al circuito, RL=

 

3) Monte el circuito completo, como en la fotografía 2. Mida diferentes valores de los voltajes, para ello varíe la salida de la fuente de alimentación. Recoja los valores en la Tabla I

 

 

Tabla I

 

V1/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) A partir de los valores obtenidos en la Tabla I, represente V2 en el eje de abscisas y V1 en el de ordenadas. Determine XL.

 

Calcule el coeficiente de autoinducción de la bobina

 

f representa la frecuencia de la red  en Hz.

 

5) Repita el proceso anterior cambiando el valor de la resistencia R.

 

 

 

 

Fotografía 2.  Montaje completo del circuito, se corresponde con el esquema de la figura 1.

El voltímetro de la izquierda mide  V2 y el de la derecha V1