Tecnologia

Campo Magnético Terrestre

Jennifer Arango1

1Universidad de la Salle, Ing. Civil. 40062004

Resumen
Determinamos la componente horizontal del campo magnético terrestre usando un par de bobinas 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 distintosvalores del campo aplicado, determinamos el campo terrestre.

Palabras claves: Bobina, brújula, campo magnético.
Abstract
We determined the horizontal component of Earth's magnetic field using a pair of coils and a compass placed at the center of the coils. The magnetic field produced by coils deflects the magnetic needle of the compass. I-dents deviation angle measurements for various values of appliedfield, we determine the earth's field.

Keywords: coil, compass, magnetic field

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1. Introducción
El objetivo de este laboratorio 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, y así comprobar que elcampo magnético se suma en forma vectorial.

2. Marco Teórico
Los grandes yacimientos de hierro y otros tipos de materiales ferromagnéticos que existen en la tierra, hacen que esta se comporte como un gran imán. El polo norte magnético de la tierra se encuentra coincidiendo aproximadamente con el polo sur Geográfico y el polo sur magnético aproximadamente coincide con el polo norte geográfico. Comolas líneas de fuerza del campo magnético producido por la tierra van del polo norte al polo sur magnético, una brújula (pequeño imán) colocada en un punto cualquiera, se orientara en la dirección de la línea de inducción. Por esta razón una brújula siempre indica en la dirección de la línea de inducción. Por esta razón una brújula siempre indica en la dirección del polo norte geográfico. En unpunto cualquiera sobre la tierra existe un campo magnético, que en general es un vector que tiene tres componentes en los ejes x, y & z, respectivamente, este vector campo magnético se puede considerar formado únicamente por dos componentes, una sobre un plano tangente a la superficie de la tierra, y otra en la dirección perpendicular a este plano.

La primera de estas componentes se denominacomponente horizontal del campo magnético de la tierra. Una brújula que puede girar sobre un plano horizontal solo indica la componente horizontal del campo magnético de la tierra. Consideremos un ponto P de la tierra (ó por encima de ella) en el cual la componente horizontal sea BT y donde disponemos una espira circular de corriente que produzca en ese mismo punto un campo B0, de tal manera que BTy B0 sean perpendiculares entre sí (Fig. 1), entonces en el punto P habrá un campo magnético resultante BR. De la Fig. 1 se tiene que:

Tan θ = BTB0 BT = B0 Tan θ (1)

Teniendo en cuenta que el campo magnético producido por una espira circular en un punto situado a una distancia X de su centro y sobre su eje es:

B = μ0 iR22 (R2+X2)3/2 (2)

Donde R es el radio de la espira. Considerandoque tenemos una bobina de N espiras muy juntas, el campo magnético producido por esta bobina en su centro es:

B = N μ0 i2R (3)

BT

θ BR

B0

Fig. 1 Campo magnético de la bobina perpendicular al campo magnético de la tierra.

Entonces reemplazando (3) en (1) tenemos:

BT = N μ0 i2R Tan θ (4)

Midiendo el ángulo θ y la corriente que circula por labobina podemos hallar la componente horizontal del campo magnético de la tierra.

3. Manejo de graficos.

* BT Vs i
Para 5 espiras
(Ver anexo 1)
Para 10 espiras
(Ver anexo 2)
Para 15 espiras
(Ver anexo 3)

* BT Vs Tan θ
Para 5 espiras
(Ver anexo 4)
Para 10 espiras
(Ver anexo 5)
Para 15 espiras
(Ver anexo 6)

4. Manejo de Tablas.

N | i (A) | R (m) | θ° | Tan θ | BT (w/m2) |
5 | 0,22 |...