UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOFÍSICA DINAMO AUTOINDUCIDO PRESENTADO POR: 1. Diaz Velasquez, Elias Luis CURSO : GEOMAGNETISMO DOCENTE : Jorge Soto Vasquez , ARMANDO AREQUIPA – PERÚ 2020 ÍNDICE I: INTRODUCCIÓN El campo magnético terrestre, existe ya hace miles de años, pero la compresión de este sigue siendo un misterio en estos días, a pesar de que existen muchas teorías sobre su origen y formación, hay una que es relativamente aceptada por muchos, el origen del campo magnético a partir del principio de una dinamo autosustentable o inducida, en el presente informe se tratara sobre esta teoría, trataremos de explicar en forma concisa el origen y características de este principio. II: OBJETIVOS 2.1. Objetivo general - Explicar la teoría del dinamo autoinducido. 2.2. Objetivos específicos - Relacionar la formación del campo magnético con el principio de la dinamo autoinducido - Conocer el principio del dinamo III: DESARROLLO 3.1. DINAMO 3.1.1. Definición Un dínamo es un generador eléctrico que transforma la energía mecánica en energía eléctrica, debido a la rotación de cuerpos conductores en un campo magnético. El término "dínamo" es usado especialmente para referirse a generadores de los que se obtiene 2 corriente continua. -Funcionamiento: un dínamo está compuesta principalmente por una bobina e imanes. Cuando la bobina gira influenciada por el campo magnético de los imanes, se induce en esta una corriente eléctrica que se conduce al exterior mediante unas escobillas. Disco de Faraday Durante los años 1830 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial. Aprovechando esto, construyó el primer generador electromagnético, el disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeña corriente continua. La Dinamo de Gramme Los diseños de Faraday y Pixii sufrían del mismo problema: inducían picos repentinos de corriente sólo cuando los polos N o S del imán pasaban cerca de la bobina; la mayor parte del tiempo no generaban nada. Posteriormente Zénobe Gramme reinventó el diseño e ideó los primeros generadores comerciales a gran escala, que operaban en París en torno a 1870. Su diseño se conoce como la dinamo de Gramme. Fuente: rescatado de Wikipedia 3 3.1.2. Efecto del dinamo autoinducido El efecto dínamo es una teoría geofísica que explica el origen del campo magnético principal de la Tierra como un dínamo auto excitada (o auto sustentada). En este mecanismo dínamo el movimiento fluido en el núcleo exterior de la Tierra mueve el material conductor (hierro líquido) a través de un campo magnético débil, que ya existe, y genera una corriente eléctrica (el calor del decaimiento radiactivo en el núcleo induce el movimiento convectivo). La corriente eléctrica produce un campo magnético que también interactúa con el movimiento del fluido para crear un campo magnético secundario. Juntos, ambos campos son más intensos que el original y yacen esencialmente a lo largo del eje de rotación de la Tierra. Fuente: rescatado www.observatoriodelaplata.edu.ar/ 3.1.3. teoría del método autoinducido La teoría de dinamo auto inducida, surge a partir de una hipótesis de Joseph Larmor (18571942), siendo profesor de matemáticas de la Universidad de Cambrige, asegura que el CMT (campo magnético terrestre) se originó a partir de un mecanismo similar a la dinamo auto excitada. Dicho proceso se basa en el movimiento de circulación de material conductor en presencia de un campo magnético, genera corrientes eléctricas, que a su vez realimenta el campo inductor. Para el caso de la tierra este movimiento altera el fluido del núcleo, en 1933 4 Cowling demostró que un mecanismo con simetría de revolución no podría servir como explicación, de la generación de un campo magnético estable, pues los dinamos auto sustentados nunca son simétricos en los ejes, oponiéndose a la propuesta de Larmor. (Mézcua 1986) En el caso de la Tierra, se cree que su campo magnético está causado por el movimiento de convección del hierro y níquel fundidos en el interior del núcleo terrestre exterior, así como el efecto Coriolis que aparece por la rotación del planeta. Cuando un fluido conductor se desplaza por un campo magnético ya existente, aparecen corrientes eléctricas inducidas, creando otro campo magnético. Cuando este campo inducido se añade al campo preexistente, el efecto es idéntico al que se presenta en una dinamo: el campo total se sostiene a sí mismo. Campos similares aparecen en muchos cuerpos celestes, incluyendo la mayor parte de las estrellas, como el Sol (que contiene plasma conductor y el núcleo activo de la Galaxia). Para geofísica, la teoría de la dinamo propone un mecanismo por el cual un cuerpo celeste como la Tierra o una estrella genera. Un campo magnético. La teoría describe el proceso a través del cual una rotación, convección y conducción eléctrica. El fluido puede mantener un campo magnético sobre escalas de tiempo astronómicas. Fuente http://uclmagneticfields.weebly.com/origin. 5 La teoría Dínamo describe el proceso a través del cual un fluido giratorio, convectivo y conductor de electricidad actúa para mantener un campo magnético Esta teoría se utiliza para explicar la presencia de campos magnéticos anómalamente longevos en cuerpos astrofísicos La teoría Dínamo de los cuerpos astrofísicos utiliza ecuaciones magnetohidrodinámicas para Investigar cómo el fluido puede regenerar continuamente el campo magnético. En realidad, una vez se creía que el dipolo, que comprende gran parte del campo magnético de la Tierra y está desalineado a lo largo del eje de rotación en 11.3 grados, fue causado por la magnetización permanente de los materiales en la tierra. Esta significa que la teoría de la dinamo se usó originalmente para explicar el campo magnético del Sol en su relación con el del Tierra. Sin embargo, esta teoría, propuesta inicialmente por Joseph Larmor en 1919, ha sido modificada debido a Amplios estudios sobre la variación secular magnética, Las observaciones mostraron que el campo magnético de la Tierra tenía un origen interno, más que externo. Hay tres requisitos para que funcione una dinamo: • Un medio fluido eléctricamente conductor • Energía cinética proporcionada por la rotación planetaria. • Una fuente de energía interna para impulsar los movimientos convectivos dentro del flujo. 6 IV CONCLUCIONES Se logro entender la relación del campo magnético con el dinamo inducido. El origen del campo magnético terrestre yace en la rotación de la tierra y su movimiento interno denominado convección de los elementos hierro y níquel en forma líquida.. El dinamo es un generador de energía eléctrica, y puede reflejar esto en un campo magnético BIBLIOGRAFÍA https://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico) https://www.etsist.upm.es/estaticos/ingeniatic/index.php/tecnologias/item/431d%C3%ADnamo%3Ftmpl=component&print=1.html https://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_de_la_d%C3%ADnamo https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Outer_core_convection_rolls.jpg http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/7121/1/EspinosaCastiblancoCristianCamil o2017.pdf https://pwg.gsfc.nasa.gov/earthmag/Mdynamo2.htm https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Outer_core_convection_rolls.jpg https://www.britannica.com/science/dynamo-theory https://courses.seas.harvard.edu/climate/eli/Courses/EPS281r/Sources/Earth-dynamo/1Wikipedia-Dynamo-theory.pdf 7 8
