Magnetismo

Universidad De Oriente.

Núcleo De Bolívar.

Escuela de Ciencias De La Tierra.

Asignatura: Geofísica I

Profesor(a):

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Magnetismo Terrestre

I PARTE

1.1 Definición de Magnetismo Terrestre

Es la acción que ejerce la Tierra sobre algunos fenómenos naturales, como la dirección de las agujas imantadas.

La tierra se comporta como un imán permanente cuyos polos no coinciden con los geográficos y cuyas líneas de flujo no son siempre paralelas a los meridianos.

El campo magnético que genera la tierra fue descubierto en el siglo II al colgar de un hilo una barra de imán natural y comprobar que siempre se quedaba orientada en una dirección que coincidía aproximadamente con la norte-sur. Al extremo que quedaba orientado al norte se le denominó polo norte y su contrario polo sur. A partir de este descubrimiento se desarrolló el compás magnético, el instrumento más importante en la historia de la navegación.

Más tarde se descubrió que la tierra se comporta como un gigantesco imán permanente con sus polos, definidos como el polo norte magnético y al polo sur magnético, situados cerca de los polos geográficos pero sin coincidir con ellos. Estos polos no permanecen fijos, variando su posición con los años.

1.2 Causas Del Magnetismo Terrestre

El magnetismo de la Tierra es el resultado de una dinámica más que una condición pasiva, que sería el caso si el núcleo de hierro de la Tierra estuviese compuesto por materia solida magnetizada pero ya que no es el caso debido a que el hierro no retiene el magnetismo por encima de 540°C se estableció una teoría para explicar el por qué la tierra genera magnetismo, esta teoría es la de la dinamo.

Teoría de la dinamo: Esta teoría sugiere que el núcleo de hierro es líquido (excepto en el mismo centro de la Tierra, donde la presión solidifica el núcleo), y que las corrientes de convención dentro del núcleo líquido se comportan como las láminas individuales en una dinamo, creando de este modo un gigantesco campo magnético. El núcleo sólido interno gira más despacio que el núcleo exterior.

1.3 Consecuencias Del Magnetismo Terrestre

La fuerza del campo magnético terrestre ha disminuido un 10% en los últimos 160 años, mucho más rápido de lo que podría esperarse por evolución espontánea, debido en gran medida a su debilitamiento en una región del Atlántico Sur conocida como “anomalía sudatlántica”. Este debilitamiento del campo magnético aumenta la vulnerabilidad del planeta a las radiaciones cósmica y anuncia su posible desaparición dentro de 1.500 años, así como una nueva inversión de los polos tal como ocurrió hace 780.000 años.

Las anomalías magnéticas se han detectado principalmente en las latitudes polares y al sur de Sudáfrica, aunque también en menor medida en las profundidades del Océano Pacifico. El caso de la región sudatlántica es un ejemplo de cómo el debilitamiento del campo magnético de la Tierra afecta al sistema global, considerándose al respecto que, además de desproteger al planeta de radiaciones espaciales, la pérdida de fuerza magnética puede también provocar carencias significativas y temporales de ozono.

Esta atracción terrestre es la causante de que caigamos cuando nos falla la habilidad para dar una vuelta cerrada de bicicleta, al tropezar con los patines o al soltarnos en los columpios del parque. Vamos al piso con nuestra humanidad.

1.4 Equipos De Medición

El momento magnético, por ser medible directamente, es la magnitud más importante de un imán. Un método fundamental para su determinación se expone por cierto autores como lo son (komlrausch, 1947 y Starling, 1945) donde ellos realizan sus experimentos.

En el sistema de unidades MKSA; la unidad de campo magnético es el weber/m2 que es 10-9 veces más pequeño y recibe comúnmente el nombre de gamma. El campo magnético terrestre es de unas 60000 gammas.

En el referido sistemas de unidades se establece unas claras distinción entre el campo magnético β, también llamado densidad de flujo, que es lo miden los magnetómetros y el poder imanador H, en un punto determinado. Si un iman o circuito eléctrico producen un imanador H, en un punto determinado, el campo β que se observa en dicho punto no solo depende de H, sino de la naturaleza del medio según la sencilla relación (para medios isótropos).

B=µ.H

El coeficiente µ depende del medio, recibe el nombre de permeabilidad magnético.

• Magnetómetro:

Conocido también con el nombre de Reactor de Núcleo Saturable, hace uso de un elemento ferromagnético de una permeabilidad tan elevada que el campo terrestre puede inducir en él una magnetización que es una proporción considerable de su valor de su saturación. Si se superpone el campo terrestre a un campo cíclico inducido a una bobina que rodea el imán por una corriente alterna suficientemente intensa el campo resultante saturara el núcleo.

La mayor parte de los magnetómetros tienen por fundamentos el hecho de que una aguja magnética, convenientemente equilibrada en la estación de referencia, se desvía al ser colocada en otra estación. El cambio sufrido por el cambio puede medirse tanto en el ángulo de desviación como por la fuerza compensadora necesaria para volver la aguja a su posición de referencia. La constante de calibrado del instrumento permite expresar el cambio de unidades gamma.

Tipos de magnetómetros:

_ Magnetómetro de desviación (Berlín, Inglaterra, USA) – fabricante

_ Magnetómetro de compensación (Suecia y Berlín) – fabricante

_Magnetómetro de saturación (Canadá)

_Magnetómetro de precisión.

• Brújula de inclinación

Es una aguja imantada que puede moverse libremente en un plano vertical y que lleva fijada a un lado del eje un peso ajustable. El peso es desplazado hasta que la aguja quede aproximadamente horizontal y en equilibrio entre los pares de torsión gravitatorio y magnético. Cualquier variación de la componente vertical del campo terrestre cambia el momento de la fuerza magnética y, por lo tanto, el ángulo de inclinación de la aguja. En que da lectura con un error probable de unas 150 gammas; resultados bastante aceptables sobre masas de magnetita y de pirrotina.

• Balanza de campo

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