Esta práctica -como casi todas- tiene dos objetivos. Uno es el de medir alguna propiedad física y el otro objetivo es instrumental; en este caso consiste en conocer y emplear la técnica de detección sensible a la fase usando un amplificador Lock-In.
En esta práctica, se propone determinar la resistividad de un material conductor (muy poco resistivo) a partir del estudio de la susceptibilidad magnética en función de la frecuencia del campo magnético aplicado. La susceptibilidad magnética $\chi$ es una magnitud adimensional que relaciona la capacidad de magnetización de una sustancia $\textbf{M}$ con la magnitud del campo magnético externo $\textbf{H}$ en el que se encuentra. En el método de medición propuesto, el voltaje a medir es muy bajo por lo que se explota la capacidad del amplificador Lock-in de aislar una señal “oculta” por el ruido que la acompaña. Además, dado que son todas señales complejas (parte real + parte imaginaria), el Lock-in facilita la medición ya que permite registrar tanto la amplitud de la señal como su fase relativa a una señal de referencia, o lo que es lo mismo, las componentes en fase y en cuadratura con la referencia.
Hay un apunte introductorio sobre el tema y una guía para esta práctica que describe el experimento propuesto y el método de medición. Se recomienda fuertemente completar el material con la lectura de las publicaciones citadas en la guía.
El material disponible está listado a continuación.
- Leer el apunte de la práctica actual
- Bibliografía: Y. Kraftmakher, Eddy currents: Contactless measurement of electrical resistivity, Am. J. Phys. 68, 375 (2000) con addenda.
- Este artículo tiene un error en los detalles de la expresión (2). Esto está comentado en un documento adjunto al final del trabajo, junto con otra versión para la expresión de la susceptibilidad, que da los mismos valores, extraída de: R. G. Chambers and J. G. Park, Measurement of electrical resistivity by a mutual inductance method, Br. J. Appl. Phys. 12, 507 (1961). [link]
- Método alernativo para medir conductividad en metales por apantallamiento magnético
- Opcional: Mirar la charla: Detección sensible a la fase
- Opcional: Repasar las diapos de las charlas
Material adicional
- Bibliografía Lock in
- Scripts para comunicar el instrumento
- Códigos básicos para simular el funcionamiento de lockin (homodyne detection + lowpass filter) y hacer alguno de los ejercicios