FISICA 2 CAMPO MAGNETICO

1. UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICO DE LIMA
SUR
UNTELS
INGENERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES
LABORATORIO DE FISICA II
EXPERIMENTO 3
CAMPO MAGNETICO
RAMOS CALDERON JOHN
2016200189
SAN BARTOLOME MONTERO JAIME HEWER
VILLA EL SALVADOR

2. 2018
1.OBJETIVO
• Verificar el experimento de Oersted
• Medir la componente tangencial del campo magnético terrestre.
2.FUNDAMENTO TEORICO
Experimento de oersted
Hans Christian Oersted (Rudkobing, Dinamarca, 1777-Copenhague, 1851) Físico
y químico danés que descubrió la acción magnética de las corrientes eléctricas.
Oersted demostró poco después que el efecto era simétrico. No sólo el cable
recorrido por una corriente ejercía fuerzas sobre un imán (la aguja de la brújula):
también el imán desarrollaba una fuerza sobre la bobina (carrete formado por
hilo conductor) por donde circulaba una corriente eléctrica, actuando un
extremo de la bobina como el polo norte de un imán y el otro como el polo sur.
Campo magnético
La región del espacio que rodea una carga en movimiento o cualquier
sustancia magnética incluye un campo magnético. Se puede definir un
campo magnético B en algún punto del espacio en términos de la
fuerza magnética ejercida sobre una carga “q “que se mueve con una
velocidad
v. Supondremos que no existen campos eléctricos o gravitacionales en
la región de la carga. Si realizamos distintos experimentos acerca del
movimiento de la partícula podemos resumir los resultados,
escribiendo la fuerza magnética en la forma.
⃗ 𝑭 = 𝑞⃗⃗𝒗 × ⃗𝑩⃗⃗ [N]

3. A partir de esta expresión pueden observarse diferencias con la fuerza
eléctrica:
• La fuerza eléctrica siempre está en la dirección del campo eléctrico,
mientras que la magnética es perpendicular al campo magnético.
• La fuerza magnética sólo actúa cuando la carga está en
movimiento, mientras que la eléctrica actúa siempre.
• La fuerza eléctrica efectúa trabajo al desplazar una partícula
cargada, en tanto la magnética (asociada a un B estable) no trabaja
cuando desplaza la partícula, por tanto, no varía su energía cinética.
Fuentes de campo magnético
El descubrimiento de que una corriente eléctrica produce un campo
magnético fue realizado por Oersted, al percatarse que la aguja de
una brújula era desviada por un conductor que conducía corriente,
como se muestra en la figura. El primero en establecer una relación
entre el campo magnético (B) y la corriente (I) fue Ampere, sin
embargo, fue Maxwell quien formuló la ley –que recibe el nombre de
ley de Ampere- que para corrientes estacionarias puede escribirse
como:
Donde μ es una constante, conocida como permeabilidad del medio, que para
el caso del espacio libre (y en la práctica de aire) su valor es 410-7
T.m/A, e I es
la corriente que circula por el hilo.

4. Otro resultado interesante para nuestra práctica, es el campo creado en el
interior de un solenoide o bobina (muy largo) recorrido por una corriente I y
con n espiras por unidad de longitud.
B = µ0 n I [T]
Donde n = N / L es el número de espiras por unidad de longitud de la bobina. N
es el número de espiras y L la longitud del solenoide, en la figura (3) se aprecia
un solenoide por donde circula una corriente I, y se produce el campo
magnético inducido B y se observa el flujo de este campo.
Campo magnético terrestre
En la figura, se muestra un modelo simplificado del campo magnético terrestre,
que, en una primera aproximación, es el mismo que el de una esfera imantada
uniformemente. Los polos geográfico y magnético de la Tierra no coinciden, e
incluso a lo largo de la historia se han producido inversiones de los polos
magnéticos.
Circulación de las líneas del campo magnético terrestre.

5. Como puede apreciarse en la parte derecha de la figura (4), la
componente horizontal (local) del campo magnético terrestre BH se
dirige siempre hacia el polo Norte. Para medir esta componente, se
pueden realizar distintos experimentos.
El método que usaremos en este experimento consiste en utilizar un
imán y una aguja magnética como el representado en la figura (5).
Diseño experimental del método a usar para hallar la componente horizontal del campo magnético
terrestre.
La componente horizontal del campo magnético terrestre es dada por:
Donde, T es el periodo de oscilación del imán debido al campo
magnético terrestre, I es el momento de inercia del imán. El momento
de una barra rectangular se determina con la ecuación:
3.MATERIALES
• Sensor de campo magnético.
• Interface 3B NetLab.
• Aguja magnética.
• Bobinas de 600 y 120 vueltas.
• Imanes.

6. • Cronometro.
• Fuente de poder.
4.PROCEDIMIENTO
Experimento de Oersted
Conecte la bobina de 120 espiras a la fuente DC, ver figura (7); oriente el eje de
la bobina en la dirección este-oeste, coloque una aguja magnética dentro de la
bobina, encienda la fuente con ≈ 6 V con una pequeña corriente I< 2 A y
observe la aguja magnética. Intercambie el sentido de circulación de la corriente
y según la regla de la mano derecha Ud. Puede observar hacia donde se dirige
el campo magnético en el interior del solenoide.
Cambie la bobina de 120 espiras por la de 600 espiras, aplique pequeñas
corrientes (menores a 2 A) y mida la intensidad del campo magnético dentro del

7. solenoide utilizando el sensor de campo magnético para diferentes intensidades
de corriente eléctrica, llene la tabla (1)
Tabla (1): Valores de campo magnético B en el solenoide de 600 espiras.
Fijando la corriente en el paso 2 a 1.5 A y el sensor de campo magnético
inicialmente a 40 cm de la bobina, configure el software en modo sensor en
intervalos de 1ms y 10000 datos, luego pulse iniciar en el software 3B NetLab.
Acerque lentamente el sensor de campo hacia la bobina. Grafique y realice un
ajuste de curvas correspondiente. Guarde sus resultados. Ver figura (8).
Campo magnético terrestre
Suspenda una barra magnética por su centro, con un hilo muy delgado
y espere que alcance el reposo.
Haga oscilar con una amplitud pequeña la barra magnética en un
plano horizontal, alrededor de la dirección que tenía en estado de
reposo. Y mida tres veces el tiempo de 10 oscilaciones completas.
Anote en la tabla (2). Ver figura (9)
t1 t2 t3 t promedio Periodo: 𝑻 = ∑(𝒕𝟏+𝒕𝟐+𝒕𝟑 ) /𝟑𝟎
Tabla (2): Valores del periodo de oscilación del imán.
I(A) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
B(mT)

8. Figura (9): Dispositivo experimental
Mida la masa y las dimensiones geométricas de la barra magnética,
anote los valores en la tabla (3).
Masa Ancho(a) Largo(L) Altura(h)
Tabla (3): Valores de las dimensiones del imán.
Coloque la aguja magnética sobre una hoja grande de papel y trace un eje que
coincida con la dirección norte-sur y otro en la dirección este-oeste. El primer
eje tendrá la dirección de B, como se muestra en la figura (10). (Para este
procedimiento tenga todos los imanes alejados de la aguja magnética).
Figura (10): Dispositivo experimental.
Sin mover la aguja magnética, coloque la barra magnética como
muestra la figura siguiente, donde "d" toma valores de 15, 20,25, 30,
Con los datos del paso 8 del procedimiento complete la siguiente tabla
(4). Usando el periodo T y el momento de inercia (I), calculados en los
pasos anteriores, determine B por medio de la ecuación (4).
Tabla (4): Valores de la componente horizontal del campo magnético terrestre.
d (cm)
 (º)
B (mT)

9. 5.CUESTIONARIO
1.Explique sus observaciones del paso 1 del procedimiento, respecto al campo
magnético producido por una corriente eléctrica en una bobina circular y una
bobina cuadrada.
•