En esta publicación se presenta la medición del momento magnético de un imán inspirado en el dispositivo de “Viajes de las Estrella”: el tricorder, que es hace un símil con un teléfono inteligente por medio de una aplicación. No es un diseño complicado, ni tampoco fuera del alcance. Al contrario, está al alcance de los poseedores de un teléfono inteligente.

1. 1
Medición del momento magnético de un imán
usando un teléfono inteligente.
Miguel Bustamante S.
miguelbustamante271@yahoo.com
Resumen
En esta publicación se presenta la medición del momento magnético de un imán
inspirado en el dispositivo de “Viajes de las Estrella”: el tricorder, que es hace
un símil con un teléfono inteligente por medio de una aplicación. No es un
diseño complicado, ni tampoco fuera del alcance. Al contrario, está al alcance de
los poseedores de un teléfono inteligente.
Keywords: teléfono inteligente, momento magnético, experimento,
experiencia, phyphox
Measurement of the magnetic moment of a
magnet using a smartphone.
Abstract
This publication presents the measurement of the magnetic moment of a magnet
inspired by the device of "Trips of the Stars": the tricorder, which is made a simile with a
smartphone through an application. It is not a complicated design, nor is it out of reach. On
the contrary, it is within the reach of smartphone owners.
Keywords: smartphone, magnetic moment, experiment, experience, phyphox,

2. 2
I. Introducción
La enseñanza de la Física como ciencia natural requiere que los alumnos vivan la
experiencia de realizar un experimento para la adquisición de datos y análisis de estos
mismos. Cada vez este hecho se ve más alejado de las aulas, debido al tiempo y equipos que
se requieren para llevar a cabo una experiencia de laboratorio.
Sin embargo existe la posibilidad de realizar un experimento sin tener que pagar un
alto costo por ello. En el programa de televisión Star Trek, también conocido como Viaje a
las Estrellas, los tripulantes utilizan lo que llaman un Tricorder, que es un dispositivo que
tiene el proposito de adquirir datos, información de un fenómeno y/o del ambiente (Figura
1).
Según la serie este dispositivo puede medir campos eléctricos y magnéticos, analizar
sonidos y medir sus intensidades, la luz y también rastrear al interior de un cuerpo viviente u
objeto inanimado. Pero, ¿existe en la actualidad algo similar? Inspirados en la serie ya existen
dispositivos que imitan al Tricorder, (El ‘Tricorder’ de ‘Star Trek’ Se Hace Realidad |
Tecnología | EL PAÍS, n.d.; Tecnología o Ficción: El Tricorder, n.d.)⁠ que pueden detectar
enfermedades mediante sensores (El Tricorder de Star Trek Ya Es Una Realidad, Detecta 34
Enfermedades Mediante Sensores, n.d.)⁠ .
Este hecho me ha servido de inspiración para el diseño de experimentos realizados
con alumnos, particularmente con quienes estudian Tecnología médica. Obviamente, no
tenemos el mismo dispositivo que en la serie, pero sí un teléfono inteligente que se puede
visualizar como un Tricorder para la adquisición de datos.
Sobre el avance de la tecnología de los teléfonos inteligentes a través de las aplicaciones
que se pueden descargar en ellos, se ha llevado a cabo experiencias y articulos escritos sobre
ello (European et al., 2014; González et al., 2014; Kuhn & Vogt, 2013; O’Connor & Andrews,
2018; Twum, 2017)⁠. Mediciones de sonido, análisis del espectro del sonido, medición de
campo magnéticos, tiempo y la intensidad de la luz son algunos de los elementos que puede
Figura 1: Tricorder usado en la serir de Televisión Star-Trek nueva
generación

3. 3
medir el teléfono inteligente. Para llevar a cabo esto, se debe instalar la aplicación gratuita
Phyphox (Phyphox – Physical Phone Experiments, n.d.)⁠
A través de ella podemos acceder a los sensores del teléfono, que nos permiten saber
sobre la medición, posición, velocidad, aceleración y medición de un campo magnético del
entorno. Inspirado en el objeto ficticio Tricorder se ha diseñado un experimento para medir
el momento magnético de un imán a través de esta aplicación.
II. Campo magnético de un imán
La presencia de un campo magnético B, se manifiesta en la aparición de una fuerza
magnética o de Lorentz.𝐹
⃗ = 𝑞𝑣
⃗𝑥𝐵
⃗⃗ sobre cargas q que tienen una velocidad v (Tipler &
Tipler, 2000)⁠t. Para producir el campo B, puede ser por la presencia de una corriente eléctrica
o por un imán. El imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma
que atrae a otros imanes o metales ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y
aleaciones de estos).
También tiene dos polos: Norte y Sur. No se ha encontrado monopolios magnéticos
(cargas magnéticas)
.
El campo magnético de un imán viene dado por la expresión de este mismo (John R.
Reitz et al., 1996)⁠
𝐵
⃗⃗(𝑟, 𝜃) =
𝜇0𝑚
4𝜋𝑟3
(2𝑐𝑜𝑠(𝜃)𝑟^ + 𝑠𝑖𝑛(𝜃)𝜃^)
Donde r es la distancia del punto P al centro del imán, m es llamado el momento
magnético del imán y θ es el ángulo respecto de la recta que pasa por los polos, como se ve en
la figura 2.
Un sensor de campo magnético (representado por ) que está en la línea que pasa
por los polos del imán tiene un ángulo de θ=0°. Por lo tanto, en esa línea el campo magnético
viene dado por la expresión:
Figura 2
θ
r
P

4. 4
𝐵
⃗⃗(𝑟, 0) =
2𝜇0𝑚
4𝜋𝑟3
𝑟^ (1)
En un bosquejo de la intensidad del campo B en función de la distancia r, tendría una
forma:
Basado en la expresión 1, rectificando la magnitud del campo B, se logra cuando gráfica
en 1/r3
, al representar esto gráficamente se debería observar una recta.
La pendiente p del gráfico (Figura 4), es
𝜇0𝑚
2𝜋
donde el valor de μ0 tiene un valor de
𝜇0 = 4𝜋𝑥10−7
H/m.
Figura 3: Bosquejo de la intensidad del campo B v/s r
1/r3
Figura 4: Rectificación

5. 5
III. Experimento
El experimento requiere de un imán, un teléfono inteligente y la aplicación Phyphox.
Primero debemos identificar los polos del imán, para lo que usaremos una brújula que se
orienta con el campo magnético en la cercanía. Los teléfonos tienen incorporados una brújula
como el poleDetector.
Con los polos identificados, activamos la aplicación Phyphox
Orientamos el teléfono de modo que en la medición del campo tenga una sola
componente. En esa situación se mide el valor del campo de la componente a una distancia d
del centro del imán.
Cambiando la distancia d, se mide el campo B. Con estas mediciones generamos una
tabla de datos.
Figura 5: Identificación del polo magnético por medio de la aplicación
poleDetector
Imán Teléfono
d

6. 6
IV. Resultados de las mediciones
En la siguiente tabla 1 se presentan las mediciones del campo B en el eje de los polos
En una representación gráfica de la tabla (figura 6), se comporta como se esperaba. En
la rectificación (figura 7), tiene una tendencia lineal que corresponde a la ecuación 1 cuya
pendiente del ajuste es p=0.029604 microT/m³ .
A partir de la ecuación 1, despejamos el valor del momento magnético de la pendiente.
𝑚 =
2𝜋
𝜇0
𝑝=0.148 J/T.
V. Conclusión
Se ha calculado el momento magnético del imán por medio de los datos adquiridos a
través de un teléfono inteligente gracias al acceso de los sensores por medio de aplicaciones
para teléfono. Este diseño experimental es posible por la tecnología que se tiene hoy en “la
mano”, lo cual se puede usar de múltiples maneras en la docencia por lo que ya no es
estrictamente necesario un costoso laboratorio para ciertas experiencias.
Tabla 1: Datos de campo B
(microT)
r(m) B(microT)
0,09 68,76
0,12 41,45
0,15 35,61
0,18 32,46
0,21 30,67
0,24 29,34
0,27 29,02
0,3 28,69
Figura 6: Gráfico del campo B en función de d
Figura 7: Rectificación del campo B v/s 1/d3

7. 7
VI. Referencias
El ‘tricorder’ de ‘Star Trek’ se hace realidad | Tecnología | EL PAÍS. (n.d.). Retrieved
February 21, 2022, from
https://elpais.com/tecnologia/2017/05/03/actualidad/1493799624_604380.html
El Tricorder de Star Trek ya es una realidad, detecta 34 enfermedades mediante
sensores. (n.d.). Retrieved February 21, 2022, from
https://www.xataka.com/medicina-y-salud/el-tricorder-de-star-trek-ya-es-una-
realidad-detecta-34-enfermedades-mediante-sensores
European, W., Platform, T. E., & Teachers, S. (2014). Smartphones in Science Teaching
The European Platform for Science Teachers. 76.
González, M. Á., González, M. Á., Llamas, C., Martín, M. E., Vegas, J., Martínez, Ó.,
Hernández, C., & Herguedas, M. (2014). Mobile phones for teaching physics.
October, 349–355. https://doi.org/10.1145/2669711.2669923
Jhon R. Reitz, Frederick J. Milford, & Christy, R. W. (1996). Fundamentos de la Teoría
electromagnética (Addison Wesley Iberoamericana (Ed.); 4th ed.).
Kuhn, J., & Vogt, P. (2013). Analyzing acoustic phenomena with a smartphone
microphone. The Physics Teacher, 51(2), 118–119.
https://doi.org/10.1119/1.4775539
O’Connor, S., & Andrews, T. (2018). Smartphones and mobile applications (apps) in
clinical nursing education: A student perspective. Nurse Education Today, 69,
172–178. https://doi.org/10.1016/j.nedt.2018.07.013
phyphox – Physical Phone Experiments. (n.d.). Retrieved February 21, 2022, from
https://phyphox.org/
Tecnología o ficción: El Tricorder. (n.d.). Retrieved February 21, 2022, from
https://www.xataka.com/historia-tecnologica/el-tricorder-tecnologia-o-ficcion
Tipler, P. A., & Tipler, P. A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes).
Barcelona: Ed. Reverté.
Twum, R. (2017). Utilization of Smartphones in Science Teaching and Learning
in Selected Universities in Ghana. Journal of Education and Practice, 8(7), 216–228.