Determinación de μ₀ por el campo de un hilo recto (Biot-Savart)
A distancia fija de un hilo recto largo, registre la inducción B a distintas corrientes I. La aproximación lineal de B(I) da la pendiente μ₀/(2πr), de donde μ₀ = pendiente · 2πr.
Objetivo
Determinar μ₀ a partir de B = μ₀ I / (2πr) con r = 0,1 m conocido: la pendiente de B(I) es μ₀/(2πr).
Material
- Hilo recto largo
- Fuente de corriente
- Sensor de campo magnético
Experimento
Teoría
El campo magnético de un hilo recto largo es B = μ₀ I / (2πr). Con r fijo, la gráfica de B frente a I es una recta por el origen con pendiente μ₀/(2πr).
Procedimiento
- La distancia del hilo al sensor está fija: r = 0,1 m. Cambie solo la corriente I.
- Registre pares (I, B) (pequeño ruido del sensor).
- Repita al menos para 6 corrientes distintas, repartidas por el intervalo.
- Compruebe la aproximación lineal de B(I): μ₀ = pendiente · 2πr.
- Compare con el valor de tablas 4π·10⁻⁷ H/m y formule la conclusión.
Conclusión
El μ₀ hallado coincide con 4π·10⁻⁷ H/m dentro de la tolerancia. Las principales incertidumbres: ruido del sensor, la longitud finita del hilo y la lectura de r.