Campo Magnetico Terrestre

Introducción

En la actualidad la brújula es muy utilizada por las fuerzas armadas, exploradores , deportista extremos o hasta extremistas, son utilizadas para ver la indicación u orientación, el cual está compuesta por una aguja con un poco de imán en su punta el cual indica el norte magnético terrestre. Con este laboratorio queremos mirar las consecuencias del campo magnético en una brújula con imán en la punta, el cual el campo va estar variando en ciertas cantidades.

Objetivos

-Saber cómo funciona una bobina de ejes.

-Mirar como es el comportamiento de la bobina de ejes.

-Que fenómenos físicos están aplicados.

Marco teórico

Campo Magnetico

Un campo magnético es producido por corrientes eléctricas las cuales son muy pequeñas y son muy difíciles de visualizar, estas corrientes están asociadas con los electrones que están en la orbitas o atmosfera. El cual ejerce una fuerza sobre objetos de movimiento

Ley de lorentz

Cuando acercamos dos imanes hay  unas fuerzas de repulsión y atracción entre ellas, si dejamos esos imanes fijos y lanzamos na partícula entre los imanes, la partícula va a experimentar un campo magnetico o fuerzas, para poder determinar estas fuerzas se debe tener en cuenta la intensidad del campo y la velocidad que esta siendo desplazada la partícula y se da por la formula.

Bobina de helmholtz

Consiste en un par de bobinas circulares  sobre un eje común con corriente fluyendo en el mismo sentido, con esta bobina se puede calcular  la separación necesaria para para conseguir un campo uniforme.

Hipótesis

- El norte geográfico y el norte magnético son diferentes, en dado caso elaborar una función que permita desde el norte geográfico analizar los datos en grados respecto al norte magnético.

- La señal de celulares y dispositivos, hace una influencia en el campo de la bobina de ejes.

-Entre más grados señale al aguja más amperaje se necesita y por lo tanto el campo va se mayor.

-Según el comportamiento de la gráfica mirar si hay métodos de graficar la función que produce el campo con respecto a los grados.

                                                                     Preguntas pertinentes

¿Qué es el campo magnético?

El campo magnético es la interacción entre dos cargas ya sean de sentido igual  o contrario, cada uno forma un comportamiento diferente.

¿Qué genera el movimiento de una carga eléctrica en el espacio?

La aplicación de un campo eléctrico, o de una carga de igual o signo contrario

¿Qué sentido tiene un campo magnético?

Depende de la carga, si las cargas con son iguales las líneas de campo que son las que referencian el sentido de un campo tendrá a ir de forma que no vayan de una cara a la otra, pero si son contrarias las líneas de campo tenderán de ir a la carga q1 a la carga q2

¿Si por dos alambres de igual sección de área transversal se permite un flujo de cargas en sentidos opuestos y anti paralelo que clase campo es generado?

Forman un campo magnético estable que las líneas de campo irán de las cargas de un alambre al otro, sería un campo de forma circular.

Materiales

Imagen [1] Materiales implementados en el laboratorio 

1Bobina de ejes

2 Brújula

 3 Multímetro

4 Fuente de poder

Datos

Al colocar diferente amperaje la aguja de la bobina se empezó a mover entre los grados 0 y 80, de acá se tomaron cuanto amperaje se necesitaba para que la aguja se moviera 10 grados aproximadamente.

 Tabla No [1]Tabla de los datos obtenidos en la bobina

Todos los datos tomados fueron entre 0 y 80 grados ya que más allá en la brújula magnética no indicaba el amperaje, si no otra unidad.

Análisis

Graficando grados contra amperios se obtuvo la siguiente grafica

Grafica No [2] Tabulacion de datos experimentales 

Analizando el comportamiento de la gráfica se observa una tendencia polinómica, es decir para cada grado que se trate de colocar de forma ascendente se necesitara más amperaje. También se observa un cambio drástico de amperaje entre los grados 70 y 80 esto indica un valor anormal, quizás por la influencia de aparatos con señal de radio de onda corta. También de la gráfica se puede decir que el campo que debe surgir al aplicar el amperaje debe ser mayo para poder mover la aguja de bruja en grados mayores de 0 y menores de 80.

Conclusiones

-Para poder mover la aguja de la brújula de la bobina de ejes, se necesita generar un campo eléctrico, este campo cada vez debe ser mayor para que la aguja avance más grado (entre 0 y 80 grados)

-El norte geográfico y el norte magnético no son los mismos, tiene una desviación de  23, 5 °, por lo tanto si se quiere analizar una bobina de ejes desde el norte geográfico de debe utilizar la siguiente ecuación.

Grados(norte magnético)= grados° +25.5°

-Al tener un comportamiento polinómico, se podría hallar  fácilmente la función que representa ese comportamiento del campo que en necesario generar para mover la aguja, mediante el método de polinomio de LaGrange o el método de spines cúbicos.

- El campo magnético se vio afectado por el uso de celulares ya que estos interfieren creando u campo diferente y alterando el experimento.

-La parte más complicada del experimento era tener la medida exacta del amperaje cuando llegaba a la medida en grados deseada.

-En la ingeniería mecánica esto nos podría ayudar a comprender como en máquinas eléctricas influyen los campos, y como se podría utilizar tanto en indicadores de unidad como en el cálculo de desfasamientos de coeficientes eléctricos.