Campo Magnetico Terrestre

CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

1. INTRODUCCION

El origen del campo magnético es consecuencia de la existencia de un núcleo metálico en el interior de la tierra formado por níquel y hierro (NiFe). Desde muy antiguo, los chinos conocían la brújula. Una prueba indirecta de este hecho es la expedición que durante el siglo XIV realizó un almirante chino a África: sin brújula la expedición hubierasido imposible. Entre los objetos con los que regresaron a China figuraba una jirafa que parece que no le gustó al emperador. Desde entonces China se aisló del mundo exterior (es decir, de occidente) y su apertura no comenzó hasta el siglo XIX con las conocidas guerras del opio.
Se sabe que una aguja imantada que puede girar libremente alrededor de un eje vertical que pasa por el centro, presentala notable propiedad de orientarse en una dirección que es, aproximadamente, la del norte geográfico, en este hemisferio. El comportamiento de esta aguja o brújula evidencia la existencia de un campo magnético terrestre, BT, de manera que la tierra se comporta como un imán gigantesco. Gracias a la existencia de este campo magnético es posible la orientación y, por ejemplo, la navegación en altamar (antes de extenderse el uso de los GPS). El ángulo que forma BT con el plano horizontal se nombra inclinación magnética y la que forma con el meridiano geográfico se nombra declinación magnética. Es importante conocer la declinación para una correcta orientación geográfica. Las líneas que unen los puntos con la misma declinación se llaman isógonas

2. OBJETIVOS

* Determinar elvalor del campo magnético terrestre en Trujillo

* describir el comportamiento del campo magnetico en las bobinas de helmboltz

3. FUNDAMENTO TEORICO

Para determinar el valor del campo magnético recordamos que, en el caso de una espira circular de radio R, la inducción magnética, B, en un punto del eje de simetría y a una distancia x de su centro viene dada por:

=

Ya que, enlugar de una sola espira, disponemos de dos bobinas paralelas con N espiras cada una, el campo magnético en el punto medio entre bobinas será:

o bien, si tenemos en cuenta que x = R/2:

La suma de los vectores inducción resultantes del campo magnético de la
bobina y del campo magnético terrestre (Bt y B) dará como resultado un nuevo vector inducción que coincide con el ángulo que forma laaguja. Por eso podemos concluir que se pueden estudiar trigonométricamente las relaciones entre la intensidad de la corriente, el número de vueltas y la tangente del ángulo formado .Matemáticamente, la siguiente expresión:

tgα= BBt… (1)

B = Bt * tgα

Vemos entonces que la tangente del ángulo girado es directamente proporcional al valor del vector inducción creado por la bobina.Matemáticamente, podemos decir que si la tangente del ángulo girado por el magnetómetro aumenta, también aumenta B, conformándose así una relación lineal. Sin embargo, desde el punto de vista físico, si cambiamos el ángulo girado por el magnetómetro, el vector inducción creado por la bobina no variará, ya que éste depende de la intensidad de corriente que circule por el circuito y no de laposición de la brújula (recordemos que la brújula se encuentra sólo para atestiguar la presencia de un campo magnético).La brújula que se encuentra en el centro de la bobina debe ser de pequeñas dimensiones frente al cuadro ya que, si fuera de dimensiones mayores, la aguja podría influir en las líneas de campo generadas por el campo, lo cual perjudicaría nuestras observaciones.4. EQUIPO Y MATERIALES

1. BOBINA DE HELMHOLTZ

2. REOSTATO DE 20 Ω

3. MULTIMETRO

4. AMPERIMETRO

5. FUENTE DE ALIMENTACION

6. JUEGO DE CABLES

5. PROCEDIMIENTO

i) Suspender la aguja magnética a la altura y al centro del eje de las bobinas. Esperar que se estabiliza( en equilibrio señala la dirección de la dirección del campo terrestre)....