campo magnetico

MEDICIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA



OBJETIVOS


Realizar la medición del campo magnético terrestre en la Universidad Tecnológica de Pereira.

Aprender a calcular el campo magnético a través de las Bobinas de Helmhotlz BB.

Calcular el ángulo de inclinación del campo magnético terrestre respecto a ciertos estándares y procesos


















INTRODUCCIÓNLa existencia del campo magnético terrestre es conocida desde hace siglos por la humanidad debido a la tendencia de orientar trozos de magnetita naturales, es decir, que la Tierra posee un campo magnético. Éste ha cambiado de dirección varias veces en el último millón de años y su valor estimado para un punto dado depende del lugar donde se mida y de la composición del terreno. Se supone queel origen de éste campo es el movimiento de la masa fluida conductora que constituye la parte externa del núcleo de la Tierra asociado a las corrientes de circulación en las diferentes capas líquidas de su interior y no a una imantación constante de rocas; el fluido conductor al estar en movimiento e interactuar con el mismo campo magnético permite que el núcleo se comporte como si fuera una dínamode Faraday. El polo sur magnético queda en un lugar en el norte del Canadá y no coincide con el norte geográfico de la Tierra. Allí las líneas de campo magnético son perpendiculares y en el Ecuador son paralelas a la superficie terrestre.

La intensidad del campo magnético principal tiene un valor que oscila alrededor de 30.000 nano teslas en el Ecuador.

Recopilaciones históricas informanque en el año 1.530, Robert Norman, constructor de brújulas magnéticas, descubrió que una aguja imanada adherida a un corcho y puesta sobre la superficie del agua se inclinaba un determinado ángulo con respecto a la horizontal, formando el ángulo de inclinación magnética. De otra parte, se le atribuye a Cristóbal Colón el descubrimiento del ángulo de declinación, el cual consiste en la ausencia decoincidencia entre el polo norte geográfico y el sur magnético, además de que su valor varía con la latitud. El 13 de septiembre de 1.492 Colón reportó una línea sin declinación (raya agónica) localizada a los dos y medio grados al este de la isla de Corvo en las Azores.








MARCO TEÓRICO

Dos bobinas iguales ubicadas paralelamente y separadas una distancia igual al radio medio decada bobina, producen un campo magnético uniforme BB en pequeñas regiones del espacio próximas a su centro sobre el eje que las une, y son conocidas como las bobinas de Helmholtz (en honor a Hermann Von Helmohltz) y la magnitud del campo magnético creado por las bobinas se calcula con la ecuación:

BB= 8NIµ0 /5R (5) ^ (1/2)
Donde:

N = número de vueltas o espiras de cada bobina.
I=intensidad de corriente que circula a través de las bobinas.
R= radio medio de las bobinas.
μo= permeabilidad magnética, su valor es 4πx 10-7 m kg C-2


Para el cálculo del campo magnético de la tierra BT, se usa el principio de superposición, es decir, el campo magnético resultante en cierta localidad es la suma vectorial de los campos existentes en dichas región. En este caso se genera uncampo con las bobinas de Helmholtz (BB) perpendicular a la orientación natural de la brújula BTH, de tal manera que la aguja se deflectará un ángulo, dependiendo de la magnitud de BB Así tan Θ será la razón de BB y BTH
. (Ver figura 11.2).




Equipo y Material Utilizado:
Brújula de tangentes.
Brújula con escala en grados.
Bobinas de Helmhotz.
Fuente de corriente continua (batería de6 voltios).
Amperímetro de Leybold.
Reóstato variable de 10 kiloOhmios (kΩ) .
Cables de conexión.

PROCEDIMIENTO

1. Con la brújula de tangentes ubique cuidadosamente, como se ilustra en la figura 3 del sur magnético de la tierra. Tenga en cuenta de nivelar previamente la brújula. Ahora gire el plano horizontal de la brújula 90˚ con respecto al eje norte-sur, e identifique el ángulo...