Balanza De Corrientes

BRUJULA DE TANGENTES
JEISON BOTACHE, DANIEL PINEDA
Universidad del Valle

Resumen: En el presente informe se estudiaran los datos obtenidos experimentalmente, se midieron diferentes valores de corriente y la desviación causada 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 estudiar el efecto que loscampos magnéticos creados por corrientes eléctricas que ejercen sobre una brújula y establecer una determinación de la componente horizontal del campo magnético terrestre, para ello se conectaron en serie la brújula y la bobina al hacer circular corriente por la bobina se generó un campo magnético que desvió la brújula ciertos grados.


1. INTRODUCCIÓN
En el siglo XVII William Gilbertdescribió muchas propiedades de los imanes observados por el experimentalmente y describe la orientación natural de una aguja magnética se debe al hecho de que la tierra se comporta como un enorme imán.
La Tierra tiene un fuerte campo magnético. Si se suspende una barra magnética de un hilo, se orientará apuntando un extremo al polo Norte magnético terrestre y el otro al polo Sur magnético. Secomportaría igual que si se le aproximara otro barra magnética o una espira de alambre por la que pasa una corriente eléctrica.

El eje magnético terrestre se encuentra ligeramente inclinado respecto al eje geográfico, este se encuentra desviado unos 11º y los polos magnéticos no coinciden con los polos Norte y Sur geográficos.

1.1 MARCO TEÓRICO
Es bien sabido que el planeta entero está cubiertopor una fuerza denominada magnetismo, el magnetismo aunque bien se puede producir de diferentes formas, siempre estará presente en el campo magnético terrestre; este campo aunque varía entre una zona y otra, se puede obtener un valor de manera experimental usando la brújula de tangentes.
Una brújula colocada sobre un pivote y evitándose en lo posible la fricción, sirve para la medición del campomagnético terrestre, hay que tener en cuenta que el sistema estático no devolvería datos, por lo que se encierra en una bobina y se concluye que:

Fig 1direccion y vectorizacion brujula y fuerzas
Estando la brújula dirigida hacia el norte magnético (Bt) y de manera perpendicular la fuerza que ejercerá la bobina (B). por deducción algebraica y de propiedades física se puede definir una relaciónde el ángulo de giro de la brújula con la corriente que pasa por la bobina, sus propiedades y el campo magnético terrestre que para este caso puede ser tomado como constante:
Tgθ=μ_0/2a 1/B_T NI
Donde μ_0 es una constante física, a es el radio de la bobina y N es su número de giros, como es habitual I es la corriente que pasa por la bobina; la ecuación (1) es solución trigonométrica para lasfuerzas (Bt) y (B) que descomponiéndose en vectores se definen:
B=(μ_0 NI)/2a
B_T=(B_T ) ⃗

2. METODO

Antes de empezar se certificó que la brújula estuviera bien equilibrada sobre la mesa y en la dirección Norte – Sur, además que al cerrar el circuito de la bobina, la corriente que transitaba por la bobina fue ajustada según el valor de N (número de espiras en la bobina) con que setrabajó. Dicha corriente se aumentaba gradualmente. Posteriormente, para cada valor de I, se registró el adecuado valor del ánguloq, que era lo que indicaba la brújula. Finalmente, se modificó el valor de N (número de espiras en la bobina) de, 5 a 10 y luego a 15.

3 ANÁLISIS DE RESULTADOS
De la practica se planeó obtener tres diferentes muestreos, organizados en tablas, estos muestreos sediferenciarían entre si, al variarse la cantidad de giros de la bobina (N)m se obtienen las siguientes tablas:

resultados para N=5
ángulo tangente I(A) I * N
12 0.21255656 0.3 1.5
30 0.57735027 0.5 2.5
54 1.37638192 0.85 4.25
54 1.37638192 1.05 5.25
60 1.73205081 2.12 10.6
Tabla 1 datos muestreo 1
resultados para N=10
ángulo tangente I(A) I* N
24 0.44522869 0.26 2.6
44 0.96568877 0.53...