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DETERMINACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE 
 
(Método de las Bobinas de Helmholtz) 
 
Laboratorio de física II 
 
 
 
 
ORLANDO ARBOLEDA 
FERNANDO ANDRES PIEDRAHITA 
MAURICIO KOOKC 
 
 
 
PROFESOR: 
 
ING. JOHN JAIRO SANTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA 
 
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I. INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
La existencia del campo magnético terrestre es conocida desde hace siglos 
por la humanidad debido a la tendencia de orientar trozos de magnetita 
naturales, es decir, que la Tierra posee un campo magnético. Éste ha 
cambiado de dirección varias veces en el último millón de años y su valor 
estimado para un punto dado depende del lugar donde se mida y de la 
composición del terreno. Se supone que el origen de éste campo es el 
movimiento de la masa fluida conductora que constituye la parte externa del 
núcleo de la Tierra asociado a las corrientes de circulación en las diferentes 
capas líquidas de su interior y no a una imantación constante de rocas; el fluido 
conductor al estar en movimiento e interactuar con el mismo campo magnético 
permite que el núcleo se comporte como si fuera un “Dinamo de Faraday”. El 
polo sur magnético queda en un lugar en el norte del Canadá y no coincide con 
el norte geográfico de la Tierra. Allí las líneas de campo magnético son 
perpendiculares y en el Ecuador son paralelas a la superficie terrestre. 
 
 
La intensidad de l campo magnético principal tiene un valor que oscila 
alrededor de 30000 nanoteslas en el Ecuador. 
 
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Recopilaciones históricas informan que en el año 1530 Robert Norman, 
constructor de brújulas magnéticas, descubrió que una aguja imantada 
adherida a un corcho y puesta sobre la superficie del agua se inclinaba un 
determinado ángulo con respecto a la horizontal, formando el ángulo de 
“inclinación magnética”. De otra parte, se le atribuye a Cristóbal Colón el 
descubrimiento del “ángulo de declinación”, el cual consiste en la no 
coincidencia entre el polo geográfico y el sur magnético , además de que su 
valor varía con la latitud. 
El 13 de septiembre de 1492 Colón reportó una línea sin declinación (raya 
agónica) localizada a los dos y medio grados al este de la isla de Corvo en las 
Azores. 
Una descripción de los vectores geomagnéticos terrestres se observa en la 
figura donde se definen y reconocen los ángulos de inclinación y declinación, 
además la magnitud de la intensidad del campo magnético terrestre está 
representada por el vector BT en el sistema tridimensional de ejes x,y,z y cuyas 
direcciones, con las componentes de dicho vector, coinciden con sus 
orientaciones así: 
a) El eje X, con el meridiano local. 
 
b) El eje Y con el paralelo geográfico local. 
 
c) El eje Z con la componente vertical descendente del campo magnético. 
 
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El ángulo 𝛼 formado entre el meridiano local y la componente horizontal del campo 
magnético terrestre BTH se denomina ángulo de declinación y el ángulo 
 que resulta entre el plano horizontal y el campo terrestre BT se define como 
ángulo de inclinación. 
 
 
II. OBJETIVOS 
 
 
 
 
• Medir la magnitud del campo magnético de la Tierra en la UTP. 
 
 
• Medir el ángulo de inclinación del campo magnético terrestre con 
respecto a la horizontal. 
 
 
• Identificar y diferenciar campos magnéticos permanentes, de aquellos 
generados por la circulación de una corriente eléctrica a través de una 
bobina. 
 
 
• Cálculo de la componente horizontal del campo magnético terrestre. 
 
 
• Cálculo del campo magnético creado con las bobinas de Helmholtz. 
 
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III. MATERIALES 
 
 
 
• Brújula de tangentes. 
 
• Brújula con escala en grados. 
 
• Bobinas de Helmholtz. 
 
• Fuente de corriente continua (Batería de 6 V). 
 
• Amperímetro Leybold. 
 
• Cables de conexión 
 
• Reóstato variable de 10 KiloOhmios. 
 
 
 
 
IV. PROCEDIMIENTO 
 
 
• Con la brújula de tangentes ubique cuidadosamente el sur magnético de 
la Tierra. Tenga en cuidado en nivelar previamente la brújula. Ahora gire 
el plano horizontal de la brújula 90° con respecto al eje norte – sur, e 
identifique el ángulo de inclinación 1 que marca la aguja de la brújula 
en el plano vertical; consigne su dato en la tabla. 
 
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1 = 37° = 31° = 33° 
1 = 36° = 29° = 31° 
 
 
 
 
 
 
 
• Regrese la brújula a la posición original y gire este plano 90° en sentido 
contrario para hallar 1 consigne su valor en la tabla. 
• Repita el proceso anterior para dos lugares adicionales diferentes dentro 
y/o fuera del laboratorio y complete la tabla. 
 
 
Con los datos de la tabla calcule el ángulo de inclinación promedio del campo 
magnético terrestre 
 = 34.3° 
 
 
¿De las anteriores medidas, cuál es el valor que mejor representa el ángulo de 
inclinación del campo magnético en Pereira? 
 
 
 = 34° 
 
 
• Tome la brújula con escala en grados de tal forma que el sur o norte 
coincida con la marca 90° del disco o plano móvil de la brújula. 
 
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• Sitúe la brújula cuidadosamente en el centro de las bobinas de 
Helmholtz, de manera que el eje norte – sur de la brújula forme un 
ángulo de 90° con el campo generado por las bobinas. 
• Conecte en serie el reóstato variable de 10K , el amperímetro Leybold. 
las bobinas de Helmholtz y la fuente de corriente continua. 
Nota: El reóstato se conecta inicialmente con el cursor en la posición 
correspondiente a su máximo valor de resistencia. 
• Energice el circuito y varíe lentamente la corriente en las bobinas con el 
cursor del reóstato, desde 10 mA hasta un máximo de 120 mA, tome 10 
valores distintos de corriente y sus respectivos ángulos de deflección, 
consigne su información en la tabla y lleve el amperímetro a cero. 
• La aguja de la brújula vista por encima puede girar con sentido horario o 
antihorario. 
 
 
I (A) BB (T) Tan ° 
Deflección Deflección Deflección Deflección 
Horario Antihorario Horario Antihorario Horario Antihorario Horario Antihorario 
10 10 8,12921E9 8,1292E9 73° 67° 47 49 
20 20 1,62584E8 1,6258E8 46° 42° 1.00 1,19 
30 30 2,43876E8 2,4388E8 32° 30° 1,48 1,73 
40 40 3,25168E8 3,2517E8 25° 22° 1,96 2,36 
50 50 4,0646E8 4,0646E8 19° 18° 2,36 3,08 
60 60 4,87752E8 4,8775E8 15° 14° 2,75 3,73 
70 70 5,69045E8 5,6904E8 14° 12° 3,17 4,33 
80 80 6,50337E8 6,5034E8 12° 11° 3,49 5,67 
90 90 7,31629E8 7,3163E8 10° 9° 3,87 6,31 
100 100 8,12921E8 8,1292E8 9° 8° 4,33 8,14 
 
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• Invierta la polaridad de la fuente (la dirección de la corriente eléctrica); 
repita el paso anterior para completar la tabla. 
 
 
• Lea la información que aparece en la chapa de características de las 
bobinas y consigne los siguientes valores: 
 
 
Numero de espiras por bobina N = 240 
 
Resistencia de la bobina R = 1.8 W 
 
Radio medio de la bobina R = 265 
 
Corriente máxima I = 6ª 
 
0= (4𝑢*10-7) Weber/Amperio metro 
 
 
V. ANÁLISIS Y GRÁFICAS 
 
 
• Con cada valor de intensidad de corriente obtenido calcule el campo 
magnético de la bobina; emplee la ecuación 
 
 
BB = 8NI 0 
5R(5)1/2 
 
 
y llene la tabla. 
 
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• Grafique Tan vs. BB. ¿Si las variables son directamente proporcionales 
calcula la pendiente de la gráfica construida y exprese su significado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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V. BIBLIOGRAFÍA 
 
 
• Varios Autores. FÍSICA EXPERIMENTAL II. UTP: Pereira, 2002. 
 
 
• R.A. Serway. FISICA. Ed. Interamericana: Mexico, 1987.