Equipos de medición eléctrica Resumen Los equipos de medición eléctrica, son aparatos especiales que ayudan a medir las magnitudes eléctricas, estos aparatos son necesarios ya que no se puede conocer el daño en un circuito eléctrico con solo mirarlo, o verificar los parámetros de un componente o dispositivos electrónicos. En este experimento se demuestra el fenómeno producido por los campos magnéticos en las brújulas con el uso de bobinas de cobre y equipos de medición eléctrica para el control de tales campos. Palabras clave: Campo magnético, fenómeno, equipo de medición, magnitud. I. INTRODUCCIÓN Los equipos de medición son instrumentos que contribuyen al buen funcionamiento de los dispositivos electrónicos de tales como relojes, televisores, computadores, pantallas, automóviles, aviones, entre otros. Estos instrumentos de medición son usados para el diseño o reparación de circuitos electrónicos, específicamente para el control de sus respectivos componentes, y miden magnitudes como el voltaje, la intensidad de corriente, la resistencia, la capacitancia e inductancia; para tomar cada medida se debe seguir ciertos pasos ya que estos dispositivos no toman medidas de igual forma, algunos de estos instrumentos son: multímetro, amperímetro, óhmetro, osciloscopio, voltímetro. El magnetismo recibe su nombre a la ciudad de Magnesia de Tesalia en Grecia donde aparentemente se observó por primera vez el fenómeno el cual una piedra atraía pequeñas piezas de hierro, en el siglo XIX se encontró la relación entre la electricidad y el magnetismo, y formaron el electromagnetismo. Los materiales magnéticos como el imán tienen la particularidad de que todos sus electrones están orientados hacia la misma dirección, y cada electrón es un pequeño imán por naturaleza, cuando estos están alineados en la misma dirección, generan un campo magnético alrededor del material. Actualmente el magnetismo tiene una gran variedad de usos como generadores de electricidad, motores, trenes de levitación, resonancia magnética nuclear, acelerador de partículas, etc. II. ILUSTRACIONES Ilustración I. Muestra el campo magnético (dB) creado por una espira circular donde fluye una corriente (I)(2). Ilustración II. Regla de la mano derecha para calcular la dirección del campo magnetico(2). Ilustración III. Materiales usados. Ilustración IV. Imanes con sus respectivas polaridades pintadas, el polo sur corresponde al color rojo y el norte al blanco. Ilustración V. Brújula utilizada en la primera parte del laboratorio. Ilustración VI. Fuente de voltaje . III. DESARROLLO DE LABORATORIO · Efectos de un imán sobre la brújula. Este laboratorio requirió los siguientes materiales. ü Brújula ü Imán ü Fuente eléctrica ü Alambre de cobre ü Multímetro Primero usamos la brújula y el imán para ver los cambios en la dirección de la aguja de la brújula, se acercó el imán a la brújula de manera gradual y cambiando el polo más próximo a esta. En primer lugar, se observó la posición de la aguja de la brújula, está apuntaba al sur magnético o norte geográfico, cuando un imán era puesto a aproximadamente 90 cm de distancia de la brújula, la aguja empezaba a moverse en ángulos muy pequeños; cuando la distancia era menor, la aguja apuntaba según la dirección del imán, cuando el polo sur apuntaba a la brújula, la aguja cambiaba de direccion y tomaba la del imán, por otro lado si la parte más cercana era el polo norte, la aguja apuntaba hacia el imán. Ya que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que el material se ha magnetizado.[1] Experimento con Imanes PUNTO DE REFERENCIA DISTANCIA MOVIMIENTO 135° 1 cm 179° - el campo magnético varía en 44° 130° 40 cm 200° - el campo magnético varía en 70° La segunda parte del experimento consistió en hacer una bobina cuadrada y conectarla a una fuente de aproximadamente 3.0 v y observar los cambios en el ángulo de la aguja respecto al norte geográfico. En esta parte se usó un multímetro para medir con exactitud la corriente y el voltaje suministrado por la fuente, eso sí hizo debido a que los datos que tenia la fuente en su descripcion no son exactos y pueden variar un poco afectando el resultado del laboratorio. Experimento con Alambre de Cobre # VUELTAS PUNTO DE REFERENCIA GEOMETRIA DEL ALAMBRE MOVIMIENTO 1 144° Cuadrado Una vuelta no varía el campo magnético 10 130° Circular 138° - el campo magnético varía 8° En ambos casos la corriente aplicada fue de 0.33A a 3V Tanto en la primera como en la segunda parte del laboratorio hubieron dificultades al momento de tomar datos, debido a que los instrumentos usados para medir la dirección del campo podían magnetizarse cuando se les acercaba por mucho tiempo un imán. En la primera parte usamos una brújula, la cual se magnetizo muy rápido y no se pudieron tomar datos, posteriormente se usó un teléfono celular del cual tomamos los datos presentados anteriormente pero de igual forma se magnetizo y después de tomar los datos, la aplicación no señalaba el norte y al realizar las mismas pruebas, las mediciones eran diferentes. IV. CONCLUSIONES La brújula se orienta de determinada forma debido al campo magnético al que está expuesta, en condiciones normales, sin imanes cerca la brújula se orienta con el campo magnético terrestre, donde la aguja apunta hacia el sur magnético que es interpretado como el norte geográfico. Pero si se acerca un imán a la brújula, está cambiará la dirección de la aguja según el polo con que se apunte, la brújula apunta hacia el imán si este es acercado con su polo sur y señala a la dirección opuesta del imán si este es acercado con su polo norte, cuando se acerca de lado, la aguja oscila pero tiende a apuntar al polo sur del imán. La interacción entre la aguja de la brújula y una bobina rectangular cuando ésta se coloca dentro de la bobina se determina por la deflexión de la aguja, es decir, el ángulo que gira dependiendo de la corriente que circula por la bobina. Esto se debe a que se genera un campo magnético que circula por la bobina cuando fluyo a través de ésta una corriente eléctrica, lo cual hace que se desvíe la aguja Una corriente eléctrica genera un campo magnético. Se pudo observar que el campo generado por una vuelta (alambre de cobre) es muy bajo, pero al hacer el mismo procedimiento con más vueltas el campo magnético varía ya que la concentración de la corriente será mayor. REFERENCIAS [1] http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm [2]http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/campomag2.html