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Campo Magnetico. Pag. 1
1.
EXPERIMENTO:
2.
OBJETIVO


3.
CAMPO MAGNETICO
Determinar el Campo Magnético Terrestre
Estudiar el campo magnético producido por una bobina a lo largo de su eje.
TEORIA
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.
Una espira con corriente produce campo magnético en todo el espacio que la rodea.
(Fig.1b)
(a)
(b)
Fig.(1) Campo Magnético (a) Terrestre y (b) de una espira.
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)
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donde R es el radio de la espira
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, en las ecuaciones (1) y (2)
reemplazamos I por NI, obteniéndose la ec(3) para el campo magnético de la bobina
delgada (Bb) en puntos del eje de simetría.
B(z) = µoNIR2 / 2(z2+R2)3/2
4.
(3)
EQUIPO
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


5.
………………………
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
PROCEDIMIENTO
1) Colocar la brújula en la posición central de la bobina, Fig.(2).
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).
LUEGO DE CONSEGUIR ESTA ORIENTACION, DEBE TENER CUIDADO
DE NO MOVER EL MODULO HASTA FINALIZAR EL EXPERIMENTO .
Fig.2 Montaje del Modulo de Campo Magnético.
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3) Encender la fuente e ir incrementando la corriente gradualmente desde I=0 hasta 1.5 A
en pasos de 0,5A.
Para cada corriente anotar en la Tabla I, el ángulo  que forma la aguja de la
brújula respecto al eje de la bobina. (Fig.3)
tg() = Bx/Bz = Bt/Bb ……………………………..
(4)
Fig 3. Angulo formado por el campo magnético respecto
al eje de simetría de la bobina.
Tabla I
I ( Amp)

0,0
90
0,2
0,5
0,7
1,0
1,3
1,5
Ctg (  )
Los valores de la Tabla I, nos indican que al cambiar la corriente en la bobina, cambia la
orientación del campo magnético resultante en el centro de esta. De la ec.(3) para z=0 y
ec.(4) se encuentra que:
cotg() = [µoN/(2RBt)] I ………………………
(5)
4) Fije una corriente de 1,5A 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.
Anote la posición z y el ángulo  en la Tabla II.
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Tabla II
z (cm)
0
4
8
12
16
20
24

tg ( )
BZ ( T )
6.
CALCULOS Y RESULTADOS
1) Con los datos de la Tabla I, graficar cotg() vs. I; hallar la pendiente de la gráfica.
2) Utilizando la ec.(5) y la pendiente hallada, calcular el Campo Magnético Terrestre.
3) Determinar el campo magnético de la bobina en puntos del eje Z completando la Tabla
II, utilice la ec.(4) y el campo magnético terrestre hallado.
4) Utilizando los datos de la Tabla II, graficar el campo magnético de la bobina (BZ) en
función de Z. Proyectar la gráfica para valores negativos de Z.
7.
CUESTIONARIO
8.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES