Magnetismo 2

Espiras y brújulas: medición del campo magnético de la Tierra
María Inés Aguilar1, Mariana Ceraolo2, Mónica Pose3
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Centro Educativo San Francisco Javier, Buenos Aires, miaguilar@ciudad.com.ar
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Colegio FASTA A. M. Boisdron, Tucumán, mceraolo@hotmail.com

Instituto Privado Argentino Japonés en Bs. As. “Nichia Gakuin”, monpose@yahoo.com.ar

Determinamos la componente horizontal del campomagnético terrestre usando
un par de bobinas de Helmholzt y una brújula colocada en el centro de las
bobinas. El campo magnético producido por las bobinas desvía a la aguja
imantada de la brújula. Mediante mediciones del ángulo de desviación para
distintos valores del campo aplicado, determinamos el campo terrestre.

Introducción
La existencia del campo magnético de la Tierra es conocida desde hacemucho tiempo
atrás por sus aplicaciones a la navegación mediante el uso de la brújula. El campo magnético
terrestre es de carácter vectorial y sabemos que su proyección horizontal señala, aunque no
exactamente, al norte geográfico. Para estudiar las componentes de la intensidad del campo
magnético terrestre se toma como sistema de referencia, en un punto de la superficie de la
Tierra, un sistemacartesiano de coordenadas XYZ o sistema geográfico, en el que el norte
es el norte geográfico, o proyección sobre el plano horizontal de la dirección del eje de
rotación de la Tierra. La componente horizontal de la intensidad del campo magnético señala
al norte magnético y tiene una desviación (D) con respecto al norte geográfico. A esta
desviación se le conoce como declinación magnética. El ánguloformado por la intensidad
del campo magnético y la horizontal, es la inclinación magnética (I) (1).

El objetivo del presente trabajo es determinar la componente horizontal del campo
magnético de la Tierra. Para esto usamos el hecho de que la aguja imantada de una brújula
interactúa con un campo magnético.

Red Creativa de Ciencia , Curso I, 2002

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Metodología
Para generar el campo magnético conuna corriente eléctrica utilizamos dos bobinas de
Helmholzt (esquema de la Fig. 1). Cada bobina tiene 300 espiras de 835 mm de radio medio,
y están hechas con alambre de cobre de 0.55 mm de diámetro. Como fuente de corriente
eléctrica, utilizamos una fuente variable Protek DC Power Supply 3003 B y medimos la
corriente que pasa por las espiras con un amperímetro.

Figura 1a) Muestra un cilindro deacrílico que sostiene las dos espiras paralelas y a
la distancia indicada. Entre las dos espiras, en el centro del cilindro está señalada la
región del campo magnético más homogéneo. La flecha representa la dirección del
flujo magnético, que va a depender de la dirección del flujo de corriente eléctrica.
Es importante tener en cuenta que en ambas espiras el flujo magnético debe estar en
la mismadirección.
Figura 1 b) Diagrama que muestra la intensidad de los campos magnéticos de
ambas espiras, con respecto a la distancia del centro de la espira (línea continua).
La línea punteada representa la suma de los campos magnéticos generados, la cual
encuentra su punto máximo en la distancia media entre las dos espiras.

Al hacer pasar corriente por las espiras se genera un campo magnético. Elcampo que
se produce entre las bobinas es paralelo al eje del conjunto. Ubicamos las espiras en posición
vertical y paralelas. El “par de Helmholzt” es este par de bobinas separadas una de otra una
distancia igual a sus radios, y con la corriente eléctrica circulando con la misma intensidad y
en el mismo sentido. En estas condiciones se produce una zona de campo magnético
homogéneo en el centro delconjunto(3). En ese lugar colocamos una brújula para que

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interactúe con el campo magnético de las bobinas. Para las bobinas que usamos, el valor del
campo magnético generado, por unidad de intensidad de corriente aplicada, se muestra en la
Fig. 2. La constante del par de bobinas es: 32,31 Gauss/Amper. En la figura se muestran los
campos individuales...