1.EXPERIMENTO: CAMPO MAGNÉTICO 2. OBJETIVO Determinar el Campo Magnético Terrestre Estudiar el campo magnético producido por una bobina a lo largo de su eje. 3. TEORÍA Campo Magnético Terrestre. (Bt) La tierra se comporta como un enorme imán, produciendo un campo magnético B, estando las líneas de fuerza dirigidas de Sur a Norte. Fig. (1a). El campo magnético esta inclinado respecto a la superficie terrestre, por lo que podemos afirmar que tiene una componente horizontal (Bh) y una componente vertical (Bv). En las regiones cercanas a la línea ecuatorial, la componente vertical es muy pequeña en comparación con la componente horizontal, con lo que aproximadamente se cumple: B = Bh. Esta componente horizontal es la que medimos en la práctica. Campo Magnético de una Espira de Corriente. Fig.(1) Líneas de fuerza del Campo Magnético B (a) Terrestre y (b) de una espira circular de radio R con corriente I. Se indica BP en el punto P(0, 0, Z) En puntos del eje de simetría de la espira el campo tiene dirección axial, cuya expresión se representa en la ec.(1). B(z) = µoIR2 / 2(z2+R2)3/2 ………………………. (1) donde R es el radio de la espira (2). EQUIPO 01 Módulo LABFIS para el estudio del magnetismo 01 Brújula 01 Fuente dc 03 Cables 01 Bobina de 10 vueltas 01 Regla graduada 01 Amperímetro 5. DEBE TENER CUIDADO DE NO MOVER EL MÓDULO HASTA FINALIZAR EL EXPERIMENTO . B(z) = µoNIR2 / 2(z2+R2)3/2 ……………………… (3) 4. En el centro de la espira (z=0) el campo magnético es: B(o) = µoI / 2R ……………………………… (2) Para el caso de una Bobina delgada de N vueltas. PROCEDIMIENTO 1) Colocar la brújula en la posición central de la bobina. en las ecuaciones (1) y (2) reemplazamos I por NI. LUEGO DE CONSEGUIR ESTA ORIENTACIÓN. 2) Oriente el módulo de tal manera que el campo magnético terrestre indicado por la brújula (eje X) sea perpendicular al eje de la bobina (eje Z).2 Montaje del Módulo de Campo Magnético. Fig. Fig. obteniéndose la ec(3) para el campo magnético de la bobina delgada (Bb) en puntos del eje de simetría. . Tabla I I ( Amp) 0. (4) Fig 3. (Fig.7 1.(3) para z=0 y ec.3 1. Ángulo formado por el campo magnético respecto al eje de simetría de la bobina.0 1.5A.(4) se encuentra que: cotg() = [µoN/(2RBt)] I ……………………… (5) .0 0. cambia la orientación del campo magnético resultante en el centro de esta.5 A en pasos de 0.5 0.3) tg() = Bx/Bz = Bt/Bb ……………………………. 3) Encender la fuente e ir incrementando la corriente gradualmente desde I=0 hasta 1.2 0. De la ec.5 90 Ctg ( ) Los valores de la Tabla I. Para cada corriente anotar en la Tabla I. el ángulo que forma la aguja de la brújula respecto al eje de la bobina. nos indican que al cambiar la corriente en la bobina.. graficar cotg() vs. 2) Utilizando la ec.5A en la fuente y proceda a deslizar la brújula junto con su base a fin de cambiar la posición z de la brújula respecto del centro de la bobina. 3) Determinar el campo magnético de la bobina en puntos del eje Z completando la Tabla II. CUESTIONARIO ( 05 PUNTOS) 8. 4) Utilizando los datos de la Tabla II. calcular el Campo Magnético Terrestre. 7. 4) Fije una corriente de 1. Proyectar la gráfica para valores negativos de Z. I. Tabla II z (cm) 0 4 8 12 16 20 24 tg ( ) BZ ( T ) 6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES .(5) y la pendiente hallada. utilice la ec. hallar la pendiente de la gráfica.(4) y el campo magnético terrestre hallado. Anote la posición z y el ángulo en la Tabla II. graficar el campo magnético de la bobina (BZ) en función de Z. CÁLCULOS Y RESULTADOS 1) Con los datos de la Tabla I.