Brújula de tangentes J. Mojica, A. Cruz, M. Hernández, M. Zambrano. Facultad de Ingeniería, Ingeniería, Universidad Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Colombia Colombia
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En esta experiencia utilizamos campos Abstract — En magnéticos ejercidos ejercidos sobre una brújula para ver la dependencia de un campo generado por una bobina en su centro respecto a la intensidad y numero de vueltas de esta, así como la permeabilidad magnética del aire.
I. INTRODUCCIÓN La tierra, gracias a sus polos magnéticos cercanos a los polos geográficos se comporta como un gran dipolo magnético que genera un campo magnético terrestre que es algo variable debido al movimiento de algunas aleaciones en el núcleo externo de la tierra.
que no hay una corriente a través de la bobina, luego, si hay una corriente la brújula se orientará en la dirección resultante del campo magnético terrestre y el campo magnético generado por la bobina. Luego de generar la dirección resultante se genera un ángulo de desviación del campo terrestre respecto a la dirección resultante, es claro entonces que:
(1)
II. RESULTADOS Y ANALISIS
En la práctica la brújula de tangentes genera un ángulo debido a una variación en la corriente que Brújula pasa por la bobina, este ángulo es del campo Instrumento utilizado en la orientación y que magnético resultante el cual tiene como componente funciona gracias a las agujas magnetizadas que en x el campo magnético terrestre (0.32 Gauss) y en posee, a través de una aguja imantada una brújula y el campo magnético de la bobina el cual hallaremos señala el norte magnético e indica la dirección del gracias al ángulo encontrado mediante la siguiente campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos ecuación: sur y norte.
Despejando Ahora con estos valores realizamos las siguientes gráficas: * Bb en función de la corriente teniendo como parámetro el número número de espiras. espiras.
5 Espiras 0,0174847
Corriente Lineal (Corriente)
Figura 1. Brújula sobre una bobina plana Al colocar una bobina plana en dirección del meridiano magnético local, y se encuentra una brújula sobre esta, la brújula indicará su dirección paralelamente paralelamente al plano de la bobina en los instantes
0,0174481 0
100
200
Pendiente:
Lineal (Corriente)
105 Espiras
25 Espiras 0,8
3 25 Espiras
0,6 0,4
Lineal (25 Espiras)
0,2 0 0
100
200
105 Espiras
2 1
Lineal (105 Espiras)
0
Lineal (25 Espiras)
0
100
200
305 Espiras 45 Espiras
6 305 Espiras
4
2 45 Espiras
1 0 0
0,0001
0,0002
Lineal (45 Espiras)
2
Lineal (305 Espiras)
0 0
100
Millones
200
Obtenemos que el promedio de las pendientes es:
* Bb en función del número de espiras teniendo como parámetro la corriente.
65 Espiras 2 1,5
180 mA
65 Espiras
1
6
0,5
Lineal (65 Espiras)
0 0
100
200
18 mA
4 2
Lineal (18 mA)
0 0
85 Espiras
200
3
160 mA
85 Espiras
2
400
6
1
Lineal (85 Espiras)
0 0
100
200
160 mA
4 2
Lineal (160 mA)
0 0
200
400
140 mA
60 mA
6
3 140 mA
4 2
Lineal (140 mA)
0 0
200
400
60 mA
2 1
Lineal (60 mA)
0 0
200
400
Obtenemos el promedio de las pendientes:
120 mA 6 120 mA
4 2
Lineal (120 mA)
0 0
200
400
Y sabiendo que D tiene una magnitud de 22 cm +0.5 cm.
100 mA 6
2 0 0
200
100 mA
Encontramos el valor de M (permeabilidad magnética, en este caso del aire) mediante M = K promedio * D (esto tiene que dar 1)
Lineal (100 mA)
Observamos que da un valor muy cercano a 1 lo cual se ajusta con la teoría.
400
III. CONCLUSIONES
80 mA 6 80 mA
4 2
Lineal (80 mA)
0 0
200
El valor de una constante K es la pendiente de las gráficas de Bb con la corriente y el número de espiras, sabiendo que esta depende del diámetro de la bobina, la cual cumple la relación: k=M/D
4
De estas gráficas podemos observar que el campo magnético en la bobina es directamente proporcional a la corriente como al número de espiras.
400
El campo magnético es directamente proporcional al número de espiras y a la corriente es decir, si el número de espiras o la corriente aumenta el campo magnético aumenta. Mediante la experiencia en el laboratorio pudimos comprobar el valor de la permeabilidad magnética del aire, debido a que es el medio en el que se desarrolla el experimento utilizando la constante K promedio por la magnitud de D, este valor es muy cercano a 1.
