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1Ingeniera Civil GRUPO 245-A

CAMPO MAGNETICO TERRESTREA. OBJETIVOS

Estudiar el campo magntico y determinar la componente horizontal del campo magntico terrestre.

B.EQUIPO Y MATERIALES

1. Una fuente de corriente continua0-12vol.2. Un ampermetro(escala 0-3 Amp)3. Un restato.4. Cables de conexin.5. Un solenoide.6. Una brjula.

C.DIAGRAMA DE INSTALACION

D. PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERIMENTALES

1. Instale el circuito mostrado el la figura 2.

2. Una vez instalado el circuito, colocar la brjula en el centro del plano

vertical de una espira y sobre un plano horizontal.

UNSAAC LABORATORIO DE FISICA II


3. Oriente el plano de la bobina en la direccin del meridiano magntico

terrestre. Para lograrlo se usa la misma brjula haciendo coincidir la

direccin de la guja con el cero de su escala(direcc9oooon norte),y

esta direccin a su vez se hace coincidir con la perpendicular del eje

de la bobina.

4. Regule la fuente en la posicin 1.

5. Medir las intensidades de corriente que nos de desviaciones de y

complete la tabla 1.

TABLA 1

N 1 2 3 4 5 6 7

10 20 30 40 50 60 65

I(A) 0.02 0.05 0.08 0.10 0.14 0.20 0.26

Bb = 0.N.I/2L

DONDE:

N: 540espiras

L: longitud de la bobina.=15.9cm=15.9*10-2m 0 = 2.10-7



Bb1=2*10-7*540* 0,02/2*15.9*10-2=2,12*10-5= 0,0000213

Bb2=2*10-7*540* 0,05/2*15.9*10-2=6,36*10-5= 0,0000533

Bb3=2*10-7*540* 0,08/2*15.9*10-2=8,48*10-5= 0,0000854

Bb4=2*10-7*540* 0,10/2*15.9*10-2=11,66*10-5= 0,0001067

Bb5=2*10-7*540* 0,14/2*15.9*10-2=14.84*10-5= 0,0001494

Bb6= 2*10-7*540* 0,20/2*15.9*10-2=21,20*10-5= 0,0002134

Bb7=2*10-7*540* 0,26/2*15.9*10-2 =29,68*10-5=0,0002774

HALLANDO EL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE: Bh

Bh1= Bb1/ tg 10=0,0000213/ tg 10=0,0001208T

Bh2= Bb2/ tg 20=0,0000533/ tg 20=0,0001464T

Bh3= Bb3/ tg 30=0,0000854/ tg 30=0,0001479T

Bh4= Bb4/ tg 40=0,0001067/ tg 40=0,0001272T

Bh5= Bb5/ tg 50=0,0001494/ tg 50=0,0001254T

Bh6= Bb6/ tg 60=0,0002134/ tg 60=0,0001232T


tg = Bb/ B

hBh= B

b/ tg Bh= Bb/ tg


Bh7= Bb7/ tg 65=0,0002774/ tg 65=0,0001294T

TABLA 2

CAMPO MAGNETICO RESULTANTE:

Br12= 0,0001208T

Br22= 0,0001558T

Br32= 0,0001708T

Br42= 0,0001660T

Br5 2= 0,0001951T


N 1 2 3 4 5 6 7

I(A) 0.02 0.05 0.08 0.10 0.14 0.20 0.26

Bb(T)

0,0000213

0,0000533 0,0000854 0,0001067 0,0001494 0,0002134 0,0002774

Bh(T)

0.0001208 0.0001464 0.0001479 0.0001272 0.0001254 0.0001232 0.0001294

Br(T) 0,0001208

0,0001558 0,0001708 0,0001660 0,0001951 0,0002464 0.0003061

Bb2+ B

h2= B

r2


Br62= 0,0002464T

Br72= 0.0003061T

E. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

1. En el circuito armado ponga la bobina de manera que el plano de

la espira este en el plano horizontal i la brjula fuera de la bina con la

aguja cuya direccin sea tangente a la bobina Qu concluye?

Que al variar la intensidad de la corriente elctrica el campo

magntico aumenta, pero cuando alargamos la longitud el campo

disminuye y esto nos hace entender que el campo es DP

corriente elctrica y IP con la longitud de la espira.

1. Haga pasar corriente por la bobina de manera que sea igual 0,06;

0,08 y 0,10 amperios sucesivamente. qu sucede con la brjula?

por qu?

Esta se desva un poco por que la corriente elctrica crea un

campo magntico que incide sobre la brjula y esta la formaba

un Angulo de 90al inicio va variando cuando se incrementa la

intensidad.



OBSERVACIONES EXPERIMENTALES QUE OBSERVA ALUMNO:

a) La brjula toma la direccin de campo magntico terrestre al inicio pues

esta ejerce fuerza en cuerpos imantados.

b) al encender la bobina se crea un nuevo campo magntico que lo

llamamos campo de la bobina pero esta nos damos cuenta que varia con

la intensidad de la corriente elctrica.

c) nos dimos cuenta que el campo de la bobina hace que la brjula desvi

su direccin al norte magntico y tambin que cuanto mas intensidad de

corriente elctrica haba mayor era la intensidad magntica.

d) El campo magntico se mantena contante en todo el proceso solo

variaba el campo de la bobina

F. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

1. Construya un grfico de Bb en funcin de I. que representa la pendiente de esta grfica y cul es su valor.

LA PENDIENTE DE LA GRAFICA : tg = Bb/ I= Bb = 0.N.I/2L.I= constante



Que lo llamaremos A= 0.N/2L.y nos muestra que siempre va tender a ser una constante.

2. Determine experimentalmente el valor de 0.

Por mnimos cuadrados hallamos A Y B.

Bb = f(I)V = A.I + B

A = n ( I*Bb)-(I)(Bb)n((I2) -(I)2

B = I2Bb-II*BbnI2-I2


I Bb I2 I*Bb

0.02 0,0000213 0.0004 0.00000043

0.05 0,0000533 0,0025 0.0000027

0.08 0,0000854 0,0064 0.0000068

0.10 0,0001067 0.0100 0.000011

0.14 0,0001494 0.0196 0.000021

0.20 0,0002134 0,0400 0.000043

0.26 0,0002774 0.0676 0.000072

0.85 0.0009069 0.1465 0.000157


A = [7*(0.000157) (0.85)*(0.0009069)] /[ 7*0.1465 (0.85)^2 ] = 0.00108

B = [ 0.1465*(0.0009069) 0.85*(0.000157)] / [ 7*(0.1465) (0.85)^2] B = 0.000001TENIENDO A ENTONCES:

A= 0.N/2L=0.001174 desarrollando como variable 0

Se da: 0.540/2*(15.9)*10-2 =0.00108

0=0.00000064 (valor experimental)

e % =Teorico-ExperimentalTeorico

Pero el valor verdadero es 0= 2*10-7=0,00000063 (valor terico)

0.00000063-0.00000064*100%0.00000063 = 1.59% error de uo

1. Calcule el error sobre Bh

El error de Bh= Bbtg

Podemos hallar de la siguiente manera

Derivando d Bh=d Bb/d tg pues es una de las maneras mas resumidas de hallar el valor de cada una de estos errores, pues la varianza que hay entre los Bhx y en Bh verdadero.

Obtenemos que : el Angulo siempre se ha mantenido constante el todo el procedimiento: =constante

Y descomponiendo Bb= 0.N.I/2L tenemos que en el experimento que:

I, N, L=constantes

d Bh=d (0.N.I/2L) /tg



d Bh= N.I/2L d 0/ tg

d Bh=N.I. d 0/2L tg

e Bh= N.I.e 0/2L tg

Se denota que e(Bh) = error de Bh y de igual manera e ( uo) = error 0 = 0,02

Entonces error de Bb sern:

%eBh1=540*0,02*0.02 / 2*(15.9)*tg10=0.039 = 4%

%eBh2=540*0,05*0.02 / 2*(15.9)*tg20=0.047 = 5%

%eBh3=540*0,08*0.02 / 2*(15.9)*tg30=0,047 = 5%

%eBh4=540*0,10*0.02 / 2*(15.9)*tg40= 0,040 = 4%

%eBh5=540*0,14*0.02 / 2*(15.9)*tg50= 0,039 = 4%

%eBh6=540*0,20*0.02 / 2*(15.9)*tg60= 0,039 = 4 %

%eBh7=540*0,26*0.02 / 2*(15.9)*tg65= 0.041 = 4%

2. Describa el comportamiento del campo magntico terrestre.

La tierra se comporta como un imn, i esto permite crearse un campo magntico, como se muestra en la figura.


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y esta es precisamente lo que da sentido a la brjula, pero esta se ve esturdida cuando se crea un nuevo campo magntico que le hace perder sentido a la brjula(campo de la bobina).

3. Diferencias entre inclinacin y declinacin.

Inclinacin magntica:

Como las lneas de fuerza del campo magntico no son paralelas a la superficie terrestre, la aguja imantada forma un ngulo con la horizontal; a ste ngulo se le denomina inclinacin magntica.

En el ecuador magntico la aguja se mantiene horizontal debido a que sus extremos se encuentran igualmente atrados, a medida que nos alejamos del ecuador magntico, la aguja se va inclinando hasta alcanzar 90 en los polos.

Declinacin magntica:

Es el ngulo formado por el meridiano geogrfico y el meridiano magntico, es decir, que la declinacin de un lugar es el ngulo horizontal medido desde el norte geogrfico hasta las lneas de fuerza del campo magntico terrestre, definida por la direccin del extremo norte de una aguja imantada.

4. Cul es el valor promedio del campo magntico terrestre?

el valor promedio del campo magntico terrestre es de:

Bh= i=17Bh(i)7

Valor promedio de Bh= 0,000131T

Conclusiones.

Los polos geogrficos son diferentes a los polos magnticos y se encuentran en sentidos diferentes.


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Una de las conclusiones seria que lneas de fuerza del campo magntico no son paralelas a la superficie terrestre, la aguja imantada forma un ngulo con la horizontal; a ste ngulo se le denomina inclinacin magntica.

En la espira se produce un campo magntico que se encuentra en el centro y que su direccin es perpendicular al plano de las espiras.

Se forma un Angulo entre el campo magntico terrestre y el campo magntico de la bobina .


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