lunes, 15 de junio de 2015

Midiendo el magnetismu terrestre

   Ya pasaron más de 25 años que soi naturallista (esti añu fici 25 xustos con rexistros en cuadernu de campu), una de les primeres coses que deprendí, de guah.ón, nes mios primeres salides a la montaña (el meyor llugar pal amante de la natura) foi a saca-y provechu al campu magnéticu terrestre, de la mano del mio mentor nel monte, Bernardo Wensel, y de los mios mayestros y miembros del grupu de mediu ambiente que d’aquella había nel institutu au estudié secundaria, garré les mios habilidaes nel usu de la brúxula. Ya de grande, na mio formación como téunicu topógrafu, afondingué más nel tema del magnetismu terrestre, y foi d’aquella cuando desendolqué’l proyeutu que güei voi rellatar, la midida del campu magnéticu terrestre sofitáu con materiales baratos: una brúxula, un tubu de PVC, filu de cobre finu y la mio fuente d’allimentación.



   Sabemos que la brúxula oriéntase col campu terrestre, y que l’aguya marca la direición norte-sur, si averamos un imán vemos como la aguya desvía’l so rumbu, con esta idea cabilé que bien podía usar una bobina pa desviar l’aguya, y si variaba la corriente diba poder midir cuánto se desviaba.
   Cuando metemos una aguya imanada dientro d’un campu magnéticu (B(i)) la desviación solápase cola del campo terrestre (Bt), y si son perpendiculares la direición que marca la brúxula ye la combinación de los dos campos (Br):


   Asina que si somos a calcular la tanxente del ángulu θ vamos poder calcular la fuercia del campu magnéticu terrestre, ya que la tanxente sal de:


Sabemos que la intensidá del campu ye proporcional a la intensidá y a un valor que depende del tipu de bobina, y que ye constante, k, polo que podemos camudar la ecuación por:


   Pa crear el campu magnéticu elexí la bobina de Helmholtz, que son dos bobines iguales puestes una al llau d’otra, separtaes la mesma ralura que'l radiu la bobina. Esti tipu de bobina da un campu peruniforme (useles n’otres ocasiones pa estabilizar por exemplu nuna balanza de torsión, ya te cuntaré…), yo use una de 300 vueltes y 50mm de radiu. 

 
Bobina de Helmholtz fecha con un tubu de PVC y cable finu de cobre
   Montela nuna bancada xiratoria pa poder orientar al norte la brúxula que punxe’n mediu de les dos bobines, esta ye la bobina, y la brúxula na so posición 0, y nes posiciones con distintos valores del campu magnéticu:

Posición de l'aguya ensin campu (manzorga), y con dellos valores distintos d'ésti.

   El campu magnéticu que da esta bobina ye:


onde μ0 ye la permeabilidá magnética, que val 4π10-7 Tesla m/A, N ye’l númberu de vueltes de la bobina, i la intensidá de la corriente (que varié pa desviar cada vez más l’aguya), R el radiu de la bobina, z nel nueso caso ye 0.
   Si axuntamos les dos ecuaciones tenemos:


polo podemos conocer el valor de Bt midiendo los valores de i y θ, pues B(i) va ser lo mesmo que la pendiente de la reuta de la respuesta del tgθ en función de la intensidá, que como podemos ver tien una relación llinial (alcuerdate de les vegaes que te fale de la correllación, correlación llinial):



   Asina que sostituyendo tolos valores, a lo cabero atopé un valor pal campu terrestre de 0,489 ± 2% Gauss, un valor que coincidé práuticamente cálculáu pa la nuesa fastera con equipos más sofisticaos y precisos (0,51).

2 comentarios:

  1. Cagonros Rubén, me dejas flpao. Que grande

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. flipao estoy yo con tu blog (naturalezacantabrica), eres un ejemplo a seguir por los blogueros, tanto por constancia como por calidad de contenidos.

      Eliminar