Campo magnético terrestre

CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE


Laboratorio de electromagnetismo
RESUMEN
En las sesiones pasadas en el laboratorio se realizó un experimento con el fin de
determinar la magnitud de la componente horizontal del campo magnético terrestre. Para
ello, se utilizó un dispositivo hecho con un par de bobinas de Helmholtz de 96 vueltas de
alambre de cobre cada una y 15.5 ± 0.05 cm de diámetro. Estedispositivo se alineó con la
componente horizontal del campo magnético terrestre. Se colocó una brújula en el centro
del dispositvo conformado por las bobinas y se aumentó gradualmente la corriente. La
aguja de la brújula, al auentar la corriente, se desplazaba un cierto ángulo respecto al
norte magnético. Así, cada vez que la aguja se desplazaba 5° se midió la corriente que se
hacía pasar porlas bobinas. Se halló una relación entre el ángulo de la aguja de la
brújula y la corriente. De acuerdo a esta relación se graficó la corriente medida contra la
tangente de los ángulos de la aguja de la brújula, se hizo un ajuste de recta y finalmente
se encontró que la magnitud de la componente horizontal del campo magnético terrestre
es 2.03E-01±5.58E-01 G, lo que resulta consistente en buengrado con la bibliografía [2].

INTRODUCCIÓN
El campo magnético [1] de la Tierra (Fig. 1) se usó durante siglos, antes de que las personas tuvieran
idea alguna sobre su origen, En los tiempos antiguos, los navegantes usaron piedras imán, o agujas magnetizadas, para ubicar el norte.
Sir William Gilbert, científico inglpes, estudió por primera vez el magnetismo alrededor del año 1600.
Alinvestigar el campo magnético de una piedra imán esférica, cortada especialmente para simular a la Tierra,
llegó a creer que la Tierra en su totalidad funciona como un imán [2]. Pensó que un gran cuerpo de material
magnetizado permanentemente, en el interior de la tierra, podría producir el campo magnético de ésta.
De hecho, el campo magnético terrestre externo, o campo geomagnético, sí tiene unaconfiguración
parecida a la que produciría un imán recto gigantesco con su polo sur apuntando al norte. La magnitud del
componente horizontal del campo magnético terrestre en el ecuador magnético es, más o menos, 10 5 T
(aproximadamente 0.1 G), y el componente vertical, en los polos geomagnéticos, es 10 4 T (más o menos 1 G),
aproximadamente [2]. Se ha calculado que para que un materialferromagnético con magnetización máxima
produjera ese campo, podría ocupar aproximadamente el 0.01% del volumen de la Tierra.
La idea de un imán ferromagnético de este tamaño dentro de la tierra puede no parecer irrazonable al
principio, pero no puede ser un modelo correcto. La temperatura interior de la tierra está muy por arriba de la
temperatura de Curie [2] del hierro y el níquel, que son losmateriales ferromagnéticos que se cree que son más
abundantes en el interior de la Tierra. Para el hierro, la temperatura de Curie es 770°C. la cual se alcanza a una
profundidad de sólo 100 km. La temperatura de la tierra es mayor a mayores profundidades. Por consiguiente,
no es posible la existencia de un imán permanente interno.

2 | Campo magnédea de un imán
La i tico terrestreferromagnético de este tamaño dentro de la tierra puede no parecer irrazonable al
principio, pero no puede ser un modelo correcto. La temperatura interior de la tierra está muy por arriba de la
temperatura de Curie [2] del hierro y el níquel, que son los materiales ferromagnéticos que se cree que son más
abundantes en el interior de la Tierra. Para el hierro, la temperatura de Curie es 770°C. la cual sealcanza a una
profundidad de sólo 100 km. La temperatura de la tierra es mayor a mayores profundidades. Por consiguiente,
no es posible la existencia de un imán permanente interno.
El hecho de que una corriente eléctrica produzca un campo magnético [1] ha hecho que se especule que
el campo magnético terrestre se asocia a movimientos en el núcleo externo líquido, que, a su vez, pueden estar...