CAMPO MAGNETICO TERRESTRE laboratorio

CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

 Douglas Joel Rojas Vargas

Callisaya Quispe Edgar

Paralelo 2, Jueves Hrs. 12:45 – 14:15

22 de Octubre de 2015

Resumen: En este laboratorio estudiamos la presencia de un campo magnético terrestre que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol, se llama campo magnético terrestre. Primeramente nos planteamos hallar el campo magnético terrestre en el laboratorio. Durante el procedimiento tuvimos que utilizar una Bobina Helmholtz, dentro de ella tendremos una brújula que cambiara su dirección según la corriente que pasa por la bobina.

Índice de Términos.-Ley de Lenz, Ley de Faraday, Ley de Ampere, Ecuaciones de Maxwell.

1. Conductividad Térmica

1. Objetivos

1. Objetivo General

Determinar el campo magnético terrestre, usando otro campo magnético creado por una bobina de Helmholtz.

1. Objetivos Específicos

Comprobar experimentalmente que el campo magnético creado por una de bobinas Helmholtz es uniforme en una región del espacio.

1. Fundamento teórico

El campo magnético terrestre (también llamado campo geomagnético), es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar, una corriente de partículas energéticas que emana del Sol. Su magnitud en la superficie de la Tierra varía de 25 a 65 µT (microteslas) ó (0,25-0,65 G). Se puede considerar en aproximación el campo creado por un dipolo magnético inclinado un ángulo de 10 grados con respecto al eje de rotación (como un imán de barra). Sin embargo, al contrario que el campo de un imán, el campo magnetico de la Tierra cambia con el tiempo. Ya que se genera por el movimiento de aleaciones de hierro fundido en el núcleo interno de la Tierra (el geodinamo). El polo norte magnético se desplaza, pero de una manera suficientemente lenta como para que las brújulas sean útiles en la navegación. Al cabo de ciertos periodos de duración aleatoria (con un promedio de duración de varios cientos de miles de años), el campo magnético de la Tierra se invierte (el polo norte y sur geomagnético permutan su posición).

La región por encima de la ionosfera —que se extiende varias decenas de miles de kilómetros en el espacio— es llamada la magnetosfera. Esta nueva capa protege a la Tierra de los rayos cósmicos que destruirían la atmósfera externa, incluyendo la capa de ozono.

El campo magnético puede ser representado en cualquier punto por un vector tridimensional. Una forma común de medir su dirección es usar una brújula para determinar la dirección del norte magnético. Su ángulo con respecto al norte geográfico se denomina declinación. Apuntando hacia el norte magnético el ángulo que el campo mantiene con la horizontal es la inclinación. La intensidad del campo es proporcional a la fuerza que se ejerce sobre el imán.

[pic 1]

Figura 1. Se muestra una ilustración del campo magnético terrestre.

Sabiendo que:

[pic 2]

Despejamos Bt:

[pic 3][pic 4]

Para hallar el campo magnético terrestre, utilizamos la formula en una regresión lineal:

……. (1)[pic 5]

Conociendo que el campo magnético es:

[pic 6]

1. Procedimiento

Para realizar este laboratorio se utilizó los siguientes materiales:

• Bobina Helmholtz
• Fuente de corriente
• Amperímetro o Tester
• Brújula
• Transportador (medir ángulos de variación de la aguja)
• Potenciómetro(proteger la bobina y tener un mayor control sobre la intensidad)

[pic 7]

Figura 2. En la imagen observamos el Sistema conectado, la bobina helmholtz y los materiales que utilizamos.

Primeramente debemos armar el Sistema como en la figura (1). Montando la bobina sobre la plataforma y conectando la fuente y el tester a la bobina Helmholtz. Además, la brújula junto al transportador deben de encontrarse dentro de la bobina. Entonces por cada variación de corriente que aplicamos a la bobina el ángulo de inclinación de la brújula tendrá un distinto valor.

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