Eremu magnetikoa: distantzia eta korrontea

Galdera zehatz bat ikertuko duzu: nola aldatzen da eremu magnetikoa sentsorea korrontea daraman eroale batera hurbiltzen denean? Eta zer gertatzen da korrontea handiagoa bada?

Laborategia ireki aurretik, ezagutu hitz hauek:

• Korronte elektrikoa: kargen higidura ordenatua. Jardueran amperetan neurtzen da, A unitatearekin.
• Eroalea: korrontea igarotzen uzten duen materiala. Hemen eroale zuzen bat da, kable baten antzekoa.
• Eremu magnetikoa, B: eroalearen inguruko efektu magnetikoa. Pantailan militeslatan irakurtzen da, mT unitatearekin.
• Hall sentsorea: kokatuta dagoen puntuko eremu magnetikoa neurtzen duen sentsorea.
• Distantzia, r: Hall sentsorearen eta eroalearen arteko tartea. Pantailan zentimetrotan irakurtzen da, cm unitatearekin.
• Konparazio kontrolatua: konparazio bidezkoa, aldagai garrantzitsu bakarra aldatuta. Korronteak alderatzeko, erabili distantzia berdinak edo oso antzekoak.
• Datu atipikoa: inguruko datuetatik asko aldentzen den balioa. Ez da azalpenik gabe ezabatzen: markatu eta berrikusi egiten da.

Korronte elektrikoa daraman eroale zuzen batek eremu magnetikoa sortzen du inguruan. Laborategi honetan, Hall sentsorea eroalera hurbiltzen da, saiakuntzan korrontea konstante mantentzen den bitartean. Zure lana benetako datuekin joera bat azaltzea eta mugak aitortzea da; ez duzu formula bat zehatz-mehatz betetzen dela frogatu behar.

Ibilbide zehatz bati jarraituko diozu: egin 4 A-ko saiakuntza laborategian eta hartu erregistroko errenkadak sentsorea mugitzen den bitartean. Ondoren, alderatu behaketa hori beste korronte batzuen erreferentziazko errenkada etiketatuekin. Laborategian ezin da nahi den distantzia eskuz idatzi; horregatik, erabili antzeko distantzietako errenkadak, puntuak asmatu gabe.

Ireki laborategia, behatu 4 A-ko saiakuntza bat eta jaso datuak. Ez duzu laborategitik ezer deskargatu behar jarduera osatzeko: kopiatu eskuz behar dituzun errenkada ikusgaiak.

Erabili ondorengo erreferentziazko errenkadak gelako korronte-konparaziorako. Kopiatu behar dituzun errenkadak ebidentzia-taulan eta idatzi erreferentzia «Errepikapena / jatorria» zutabean. Ez nahastu zuk saioan behatutako datuekin.

Kopiatzeko erreferentziazko errenkadak:

• 4 A: 20 cm -> 0.0041 mT; 10 cm -> 0.0092 mT; 5 cm -> 0.0182 mT; 2 cm -> 0.0382 mT.
• 8 A: 20 cm -> 0.0080 mT; 10 cm -> 0.0165 mT; 5 cm -> 0.0333 mT; 2 cm -> 0.0796 mT.
• 12 A: 20 cm -> 0.0107 mT; 10 cm -> 0.0249 mT; 5 cm -> 0.0470 mT; 2 cm -> 0.1108 mT.
• 16 A: 20 cm -> 0.0140 mT; 10 cm -> 0.0311 mT; 5 cm -> 0.0624 mT; 2 cm -> 0.1332 mT.

Orain bete ebidentzia-taula. Errenkada bakoitza korronte jakin baten distantzia bati dagokio. Kopiatu korrontea, distantzia cm-tan eta eremu magnetikoa laborategitik edo erreferentziazko errenkadetatik. Kalkulatu distantzia metrotan, cm-ak 100ez zatituta; gero kalkulatu 1/r, 1 / distantzia metrotan eginez. Osatu jatorriaren zutabea 4 A-n behatua, 8 A-n behatua, erreferentzia edo beste etiketa argi batekin. Erabili oharren zutabea datu bat atipikoa iruditzen bazaizu adierazteko.

Grafikoan, 1/r adierazpenak «bat zati distantzia metrotan» esan nahi du. Ez duzu formula bat frogatu behar: eroaletik hurbil dauden puntuetan eremua urrunekoetan baino handiagoa den eta puntuak gutxi gorabehera lerro zuzen batean dauden aztertzeko erabiliko duzu.

Grafikoek joera ikusten laguntzen dute, formula bat buruz ikasi gabe. Lehenik, alderatu B eta distantzia zure 4 A-ko behaketan. Ondoren, alderatu hainbat korronteren B balioak antzeko distantzietan, etiketatutako erreferentziazko errenkadak erabiliz. 1/r duen grafiko bat egiten baduzu, erabili laguntza gisa: benetako laborategiak ez du zertan lerro zuzen perfektua eman.

Idatzi ondorio argi bat, baieztapena, ebidentzia, arrazoibidea eta ziurgabetasuna lotuz.

Egin zati hau irakasleak bertsio luzea esleitzen badu soilik.