laboratorio de fisica

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN
ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE
EDUCACION
TEMA:
CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
ASIGNATURA : física III
DOCENTE : Juvenal Pérez
ALUMNO : Celestino Ccapa Quiroz
CODIGO : 051990 – J
GRUPO: 329-A (miércoles 11-13)
CUSCO – PERU
2011

2. CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
A. OBJETIVO:
 Determinar la componente horizontal ( ) del campo magnético
terrestre.
B. MARCO TEORICO:
Debido a su rotación interna, de los iones de la tierra producen un
campo magnético que se puede representar como producido por una
pequeña barra imantada situada en el centro de la tierra con el polo sur
señalando hacia el polo norte magnético, distinto del polo norte
geográfico.
Como se sabe, todo imán recto que puede girar en torno a su centro,
siempre se orienta en la dirección Norte - Sur, si no existe en su
proximidad ninguna influencia de origen magnético. En este hecho se
basa el funcionamiento de la brújula.
Las brújulas se orientan de tal modo que su dirección es la dirección del
campo magnético en ese lugar y su polo norte indica el sentido del
campo. Cuando una brújula es afectada por varios campos magnéticos
simultáneamente esta se orienta en la dirección del campo magnético
resultante y su polo norte indica el sentido de éste.
En esta práctica será aprovechado el carácter vectorial del campo
magnético para poder determinar experimentalmente el valor de la
componente horizontal Bh del campo magnético terrestre en el local del
laboratorio. Para esto, se producirá un campo magnético en el centro de
una bobina de varias espiras y dicho campo se orientará
perpendicularmente al campo magnético terrestre. Un aparato de
inclinación y brújula indicará la dirección y sentido del campo magnético
resultante en la dirección horizontal, BRh.
Si la aguja de una brújula se suspende con su centro en cojinetes que le
permitan girar tanto en el plano vertical como el horizontal, esta quedara
orientada horizontalmente respecto a la superficie terrestre sólo si se
encontrara cerca del ecuador. Cuando este experimento se hace más al
norte del ecuador (por ejemplo en nuestro País) la aguja gira
verticalmente formando un ángulo Φi con el plano horizontal,
denominado ángulo de inclinación
Cuando una corriente I pasa a través de la bobina de longitud L y de N
espiras se produce un campo magnético que en el centro vale:
………. (1)
Y su dirección es perpendicular al plano de las espiras. Este campo
magnético se suma vectorialmente con la componente horizontal
del campo magnético terrestre para dar la resultante . Entonces de la
figura 1 se tiene:
………………(2)

3. …………………(3)
C. EQUIPOS Y MATERIALES:
 Una fuente de corriente continua 0-12volt.
 Un amperímetro (escala 0-3Amp.).
 Un reóstato.
 Cables de conexión.
 Un solenoide.
 Una brújula.
D. DIAGRAMA DE INSTALACION:
E. PROCEDIMIENTOS Y DATOS EXPERIMENTALES
1. Instale el circuito mostrado en la figura 2.
2. Una vez instalado el circuito, colocar la brújula en el centro del
plano vertical de una espira y sobre un plano horizontal.
3. Oriente el plano de la bobina en la dirección del meridiano
magnético terrestre. Para lograrlo se usa la misma brújula
haciendo coincidir la dirección de la aguja con el cero de la escala
(dirección norte), y esta dirección a su vez se hace coincidir con la
perpendicular del eje de la bobina.

4. 4. Regule la fuente de la posición 1.
5. Medir las intensidades de corriente que nos de desviaciones de
y complete la tabla 1.
TABLA Nº 1
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 20 30 40 50 60 70 80 90
I(A) 0.0085 0.0166 0.0253 0.0357 0.048 0.0647 0.103 0.182 0.36
F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES:
En el circuito armado ponga la bobina de manera que el plano este
en el plano horizontal y la brújula fueran de la bobina con la aguja
cuya dirección sea tangente a la bobina.
Haga pasar corriente por la bobina de manera que sea igual a 0.06;
0.08y 0.10 Amperios sucesivamente. ¿que sucede con la brújula?
¿Por qué? se observo que existe un desplazamiento de la aguja de
la brújula en sentido de las líneas del campo magnético producido
por la bobina y el campo magnético terrestre.
Muestre con un grafico en que dirección estas las líneas de campo.
Al invertir la bobina el sentido de desplazamiento de la brújula
cambia debido a que el campo magnético producido por la bobina ha
cambiado.
G. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES:
1. Haciendo uso de las ecuaciones 1, 2,3. Calcule las siguientes
magnitudes físicas , y y complete la tabla 2.
TABLA Nº 2
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9
I(A) 0.0085 0.0166 0.0253 0.0357 0.0480 0.0647 0.1030 0.1820 0.3600
(T) 1.87272E-05 3.6573E-05 5.57408E-05 7.8654E-05 0.000105753 0.00014255 0.00022693 0.00040098 0.00079315
(T) 0.000106207 0.000100484 9.65459E-05 9.3736E-05 8.87376E-05 8.2299E-05 8.2595E-05 7.0704E-05 4.85863E-20
(t) 0.000107845 0.000106932 0.000111482 0.00012236 0.000138051 0.0001646 0.00024149 0.00040717 0.00079315

5. 2. Haga un grafico de en función de L, escriba su ecuación
correspondiente.
Grafico de = f (I)
0.4
f(I)= 0.002I
0.35
R² = 1
0.3
f(I)= B(bobina)
0.25
0.2
0.15 Series1
0.1 Linear (Series1)
0.05
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4
I(amperio)
F (I) = = 0.002i+0
3. Haciendo uso de mínimos cuadrados halle los valores de los
parámetros de la ecuación anterior que representan
físicamente estos parámetros.
La intensidad del campo magnético producido en la bobina es
directamente proporcional al paso de la corriente a través de ella,
entonces.
∞I
A=0.002
El valor de parámetro A=0.002 es la constante de la
proporcionalidad entre estas magnitudes, reemplazamos en la
ecuación (1) tenemos:
+0

6. 4. Determine el valor de .
De la relación anterior podemos deducir el valor de la
permeabilidad magnética del aire que es igual (por efectos de
cálculo) a la del vacio.
5. Calcule el error de .
Error porcentual será:
6. Halle el promedio de y su respectivo error.
El promedio de es:
H. CUESTIONARIO:
¿Describa el campo magnético terrestre?
El campo magnético de la tierra es también conocido como el campo
geomagnético, el campo magnético terrestre que se extiende desde el
núcleo interno de la tierra hasta su confluencia con el viento solar, una
corriente de partículas de alta energía que emana del sol. Es
aproximadamente el campo de un dipolo magnético inclinado en un
ángulo de 11º con respecto a la rotación del eje, como se hubiera un
imán colocado en ese ángulo en el centro de la tierra. Sin embargo a
diferencia del campo de un imán de barra, el campo de la tierra cambia
con el tiempo porque en realidad es generado por el movimiento de las
aleaciones de hierro fundido en el núcleo externo de la tierra.
I. CONCLUSIONES:
Con este experimento podemos mostrar la interacción entre un material
magnético (aguja de la brújula) con un campo magnético producido por
una corriente eléctrica.