Campo magnetico generato da una bobina

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Materiale occorrente

2 sensori tensione-corrente
sensore di campo magnetico
generatore di funzioni
basetta portaresistori
resistenza da 100 W, 5W
5 cavetti
1 bobina 1000 spire R=10 W


calcolatrice grafica TI-89 o TI-92+ o Voyage
Physics-2003
interfaccia LabPro oppure CBL2

Predisposizione

1

Predisposizione delle sonde

  • Collegare la sonda di tensione al canale 1 , la sonda di corrente al canale 2 e la sonda di campo magnetico al canale 3 dell’interfaccia (e posizionata sull’asse dell’avvolgimento della bobina).
  • Per le tre sonde lasciare la calibrazione predisposta dal programma, rispondendo NO alla richiesta di nuova calibrazione.

Sulla calcolatrice, dal menu principale selezionare 1:PREDISP. SONDE; 8:ALTRO.

per accedere alla secondo menu, selezionare sonda di 4:TENSIONE diff. in CH1, 5:CORRENTE in CH2; in CH3 selezionare 1:C. MAGNETICO;
selezionare come portata e sensibilità 2:LOW ±6.4mTESLA

Azzerare tutti i sensori con il sensore di campo magnetico posto nella posizione di misura con generatore spento.

2

Acquisizione dei dati per segnale ad onda triangolare

Si colleghi il circuito secondo lo schema:

per eseguire la prima misura con segnale triangolare a bassa frequenza:

  • Collegare la serie di resistore e bobina con due cavi all’uscita bipolare del generatore.
  • Collegare in parallelo la sonda di tensione ai capi della bobina, e inserire la sonda corrente in serie, tenendo conto della polarità degli strumenti indicata in figura.
  • Posizionare il commutatore A sulla prima decade di frequenza.
  • Posizionare il commutatore C sulla forma d’onda triangolare.
  • Agendo sull’interruttore D, accendere il generatore e regolare l’ampiezza del segnale a circa metà corsa: il led verde è illuminato.

Sulla calcolatrice, dal menu principale selezionare 2:ACQUISIZIONE. Poiché ci interessa visualizzare una forma d’onda scegliamo 2:GRAFICO vs TEMPO.
Come intervallo tra campionamenti digitiamo 0.05 s , mentre come numero di campionamenti 100. Se i valori indicati sono corretti confermare con 1:OK.
Premere per acquisire.

Alla fine dell’acquisizione compare il messaggio in cui vengono indicate le variabili che sono utilizzate in memoria per i dati

Ricordando che la sonda di tensione era connessa a CH1 e la sonda di corrente a CH2 e il sensore di campo magnetico a CH3,

scegliendo 1:CANALE 1 si visualizza il grafico V(t)
scegliendo 2:CANALE 2 si visualizza il grafico I(t)
mentre 3:CANALE 3, si visualizza il corrispondente andamento del campo B(t)

Per tornare al menu scelta grafico premere , per tornare al menu principale 7:ESCI
Alla richiesta se si vuole ripetere l’esperimento, scegliere 1:NO per passare all’elaborazione dei dati. Prima di proseguire si consiglia di salvare i dati secondo le indicazioni della scheda Procedura di salvataggio dei dati.


Bibliografia

Portis, Young - LA FISICA DI BERCKELEY – LABORATORIO 2 – Zanichelli Bologna 1982

Manuale TI-89 – Texas Instruments

Analisi dei dati

Per quanto riguarda l'analisi dei dati rimandiamo al documento:

Campo magnetico generato da una bobina- Analisi dei dati con PHYSICS 2003