anodizado

BRÚJULA DE TANGENTES
Carlos Flor – George Soto
Escuela de ingeniería de materiales
Universidad del Valle




RESUMEN
En la presente practica experimental se midieron distintos valores de corriente DC y la desviación producida por estos en una aguja magnética la cual estaba alineada en el centro de una bobina y perpendicular al polo norte magnético, con el fin de calcular el campomagnético experimental y compararlo con el valor teórico, para ello se tomaron distintos valores con base al montaje realizado. Llegando a la conclusión que el valor del campo magnético experimental es 31,17 con un margen de error de 0.2 % respecto al teórico.

INTRODUCCION
El campo magnético terrestre, en nuestra ciudad, tiene una respectiva línea de campo magnético, que se puededescomponer en dos componentes: componente horizontal que es paralela a la superficie, y componente vertical, que es perpendicular a la misma. El objetivo primordial de este laboratorio es tratar de hallar un valor para la componente horizontal del campo magnético terrestre de la ciudad de Cali, para lo cual se utiliza una brújula, dentro de una bobina, la cual es orientada en sentido Norte – Sur,generando un respectivo campo magnético. El plano de la bobina debe ser orientado de tal forma que la línea de campo del campo magnético de la misma, sea perpendicular a la componente horizontal del campo magnético terrestre. Por dicha bobina circula una corriente I, que no debe ser mayor a 3.5 A. Después de cerrar el circuito (conformado por la conexión en serie de la fuente de poder, un reóstato,un amperímetro y la bobina), la brújula se orientará siguiendo la línea del campo magnético resultante, que está dada por la suma del campo magnético generado por la bobina y la componente horizontal del campo magnético terrestre.
MARCO TEÓRICO
Determinación del campo magnético terrestre
Existe un campo magnético terrestre BT cuyas líneas de campo corresponden a las de un gigantesco imán consus polos Norte y Sur, que atraviesan la superficie terrestre. La línea de campo magnético terrestre que atraviesa la superficie terrestre en la ciudad de Cali la podemos descomponer con respecto a la superficie terrestre en una componente vertical BT ó perpendicular a la superficie, y una componente horizontal BT// ó paralela a la superficie. Una brújula que se soporta de un pivote se orientaráindicando la dirección Norte ó Sur de la componente horizontal del campo magnético terrestre BT//.

La magnitud del campo magnético Bb creado en el centro de una bobina de radio a y N espiras por donde circula una corriente I está dado por la expresión:



Siendo μo la permeabilidad magnética del vacío, cuyo valor en unidades fundamentales es 4π x 10-7 N/A2. La dirección del campomagnético va a lo largo del eje de la bobina para cualquier punto sobre el eje, en un sentido que sigue la regla de la mano derecha. En la figura 1. Se encuentra esquematizado la componente horizontal del campo magnético terrestre, BT//, el campo creado por la bobina BB, y la suma vectorial, BR, de los dos campos, orientados de tal forma que son mutuamente perpendiculares.



Figura . Diagramavectorial de los campos que interactúan con la brújula
Si el plano de la bobina se orienta de tal forma que la línea de campo Bb sea perpendicular a la componente horizontal del campo magnético terrestre BT//., entonces cuando circula una corriente por la bobina el campo magnético neto en el centro de la bobina, figura 1, esta dado por:
(2)
Así que:
(3)

La brújula se orientará siguiendo lalínea del campo magnético resultante. El ángulo θ depende del número de espiras N, radio a y corriente I que circula por la bobina.
El campo magnético teórico de la ciudad de Cali es aproximadamente 31.1


PROCEDIMIENTO
Se conecta en serie la fuente de poder, el reóstato, el amperímetro y la bobina, como se ilustra en la figura 2. Se abre el interruptor y se orienta la bobina de tal...