Magnetismo es la propiedad
que tienen ciertos cuerpos llamados imanes de atraer al hierro y otros
metales análogos. Los imanes pueden ser naturales (piedra imán) o artificiales,
que se obtienen frotando una barra de acero con un imán o sometiéndola bajo
ciertas condiciones a la acción de una corriente eléctrica. Los dos extremos de
los imanes en donde se concentra la fuerza magnética se llaman Polos (donde
aparece acumulada la fuerza magnética), mientras que en la parte media (zona
neutra) no se manifiesta fuerza atractiva.
La región de espacio en el
que se manifiesta la acción magnética de un imán recibe el nombre de campo
magnético de dicho imán.
Todo campo magnético queda
representado por líneas de fuerza que van del Polo Norte al Polo Sur por
el exterior del imán del polo Sur al Norte por su interior.
Si se deja una barra de
hierro o acero dentro del campo magnético de un imán, se convierte a su vez en
un imán cuyos polos son de nombre contrario a los productores del campo. Esta
propiedad se conoce como inducción magnética y el magnetismo adquirido por la
barra se le llama magnetismo inducido
Frente a la inducción, no
todos los cuerpos se comportan de igual manera:
·
Unos tardan en imantarse, pero difícilmente
pierden el magnetismo que han adquirido. Al magnetismo que éstos adquieren se
le llama Magnetismo Permanente y un ejemplo de material que adquiere
este tipo de magnetismo es el Hierro duro
·
Otros hierros se imantan fácilmente, pero
también pierden rápidamente el magnetismo adquirido en cuanto dejan de estar
afectados por el campo magnético. Hablaríamos de Magnetismo Accidental y
de Hierros Dulces.
En el interior de la tierra
se genera un campo magnético que se propaga al exterior en forma dipolar. Puede
imaginarse que la tierra contiene un imán (dipolo), con su línea de los
polos magnéticos (PNm-PSm), formando un ángulo con el eje de rotación de la
tierra, cuyos extremos son los Polos Geográficos ( PN-PS).
Las líneas de fuerza de imán
terrestre imaginario rodean la tierra partiendo del PSm (Rojo) y entrando por
el PNm (Azul). A estas líneas se les llaman Meridianos Magnéticos
En ausencia de materiales
férricos o ferrosos en su proximidades, el extremo Norte de una aguja magnética
suspendida libremente de su centro de gravedad, se orientará según la dirección
de los meridianos magnéticos. La aguja se orienta en el plano horizontal
apuntando su Norte al PNm.
Las líneas de fuerza del
campo magnético terrestre serán verticales a la superficie terrestre en los
polos magnéticos y aproximadamente a mitad de camino entre ambos polos, serán
horizontales y en cualquier otro lugar formarán un ángulo θ < 90º con el
horizonte aparente.
Los polos magnéticos del
imán terrestre no coinciden con los polos geográficos en los lugares en los que
la inclinación θ = 90º
El Ecuador Magnético es el lugar geométrico de
los puntos en los que la inclinación ( θ ) es nula
El campo magnético terrestre
real es muy complejo y en su totalidad (incluyendo los polos) sufre variaciones
que pueden ser producidas tanto por factores externos como internos y tienen un
carácter periódico o irregular
De los expuesto se resume
que :
·
Existen en la tierra meridianos geográficos y
magnéticos y por lo tanto una línea N-S geográfica y otra línea N-S Magnética
producida por el campo magnético de la tierra.
·
Los meridianos de las cartas mercatorianas
indican el N-S geográfico o verdadero.
·
Los elementos magnéticos terrestre son
los que permiten que la aguja magnética se oriente, haciéndola útil para la
navegación. En ausencia de materiales férricos, el extremo norte de
una aguja magnética, suspendida libremente de su centro de gravedad se
orientará según la dirección de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
Debido a las irregularidades
del campo magnético terrestre los meridianos magnéticos cortan a los meridianos
geográficos, formando ángulos variables en función del lugar. En un lugar dado
al ángulo formado por el meridiano geográfico (Nv) y el Magnético (Nm) se le
llama DECLINACION MAGNETICA (dm) y su valor es variable con el tiempo
debido a las variaciones temporales del campo magnético terrestre. En las cartas de navegación la encontramos representada mediante una rosa de los vientos con la información de la misma en el interior:
- NW (-): El Norte magnético
queda al W o izquierda del verdadero
- NE (+): El Norte magnético
queda al E o derecha del verdadero
La DECLINACIÓN MAGNÉTICA depende del lugar por el que naveguemos y viene dada en las cartas. Además de
no ser constante para cada lugar, varía también para cada lugar al transcurrir
el tiempo
VARIACIÓN ANUA: Es lo que varía
la dm en un año (6 a 9 minutos al año) y puede ser positiva o negativa:
- Variación anua (+) o Incremento anuo.- La dm aumenta sin tener
en cuenta su signo
- Variación anua (-) o
Decremento anuo.- La dm disminuye sin tener en cuenta su signo
La dm hay que corregirla
para el año en curso.
EJEMPLO:
Carta del Estrecho
1966 dm: 9º 45´ decremento anuo: 7´. Corregir la dm para el año 1980
1980- 1966 =14 añosx7 = 98
minutos= 1 º 38´NW (-)
9º 45´- 1º 38´= 8º
10´NW para 1980
Para calcular la dm en 2011:
2011 – 1992 = 19 años
19 años x 8’ = 152’ E = 2º
32’ E
6º 40’ W – 2º 24’ E = 4º 08’
W para esa zona en 2011
LINEAS ISOGONAS.- Unen
puntos de igual dm.
Magnetismo
Inducido por los Aceros del Buque
La orientación de la aguja
magnética instalada a bordo de un buque se verá afectada por el magnetismo
terrestre y por el magnetismo inducido por los materiales empleados en la
construcción del barco (tipo de acero y
su posición en relación con las líneas de fuerza del campo magnético
terrestre). En la construcción naval se utilizan tanto aceros duros como aceros
dulces, por lo que el magnetismo inducido será tanto permanente como
accidental.
Debido exclusivamente al
magnetismo terrestre la aguja magnética suspendida libremente de su centro de
gravedad se orienta según la línea N-S magnética formando con la línea N-S
geográfica o verdadera un ángulo que hemos llamado declinación magnética.
Debido al magnetismo
inducido por los aceros del buque el Norte de la aguja magnética de a bordo no
señala el Norte Magnético sino el llamado Norte de Aguja (Na)
Tenemos por lo tanto tres
tipos de Nortes:
- Norte
Verdadero o geográficos.- Lo indican las cartas por los meridianos.
Correspondientes a los meridianos obtenidos del Polo Norte de la tierra
- Norte
Magnético.- Lo señala la aguja magnética cuando está colocada en algún lugar
desprovisto de materiales magnéticos
- Norte de
Aguja.- Lo señala la aguja magnética cuando esta abordo. Es
diferente al Nm porque todo buque tiene materiales de hierro que hacen el
efecto de imanes y la aguja señala la dirección resultante entre las
fuerzas del campo magnético terrestre y la de los materiales magnéticos
del buque en que está instalada
DESVIO (∆):El ángulo que forma la
dirección de la aguja magnética cuando está a bordo (Na) con el meridiano magnético
(Nm) se llama
Es el ángulo que separa del meridiano
magnético (Nm) una aguja imantada en condiciones de girar libremente en la
horizontal (Angulo que forma el Nm y el Na). Se cuenta desde el Nm al Na. Es
ocasionado por la existencia a bordo de campos magnéticos distintos del
terrestre. Depende del rumbo del barco
Los
valores del desvío se tabulan en función del rumbo de aguja y del rumbo magnético:
+
: Cuando el Na está a la derecha (al E)
del Nm (NE+)
- : Cuando el Na está a la izquierda (al W)
del Nm (NW-)
Para reducir el magnetismo
permanente y accidental que producen los aceros del barco sobre la aguja, se
recurre a un procedimiento llamado COMPENSACIÓN que consiste en colocar
en sus proximidades imanes y aceros dulces (esferas y barras Flinders) que
generan a su vez un magnetismo permanente y a accidental de signo contrario.
A pesar de la compensación
siguen existiendo desvíos residuales y a tal efecto se construyen TABLAS DE
DESVÍOS producidos a diferentes rumbos. El desvío variará con el rumbo.
CORRECCIÓN TOTAL (Ct) al ángulo que se forma
entre el norte de aguja y el norte geográfico o verdadero. La corrección total
de un aguja magnética será:
Ct
= ∆+ dm.- Es la separación entre el Nv y el Na
- +:
El Na queda a la derecha (al E) del Nv
- - : El Na queda a la izquierda (al W) del Nv
Para pasar las lecturas de
aguja ( que tienen como referencia el norte de aguja) a la carta ( que tiene
como referencia el norte verdadero o geográfico) y viceversa, habrá que aplicar
la corrección total
La
Aguja Magnética o Compas Magnético o Magistral
La aguja magnética es un
instrumento cuyo propósito fundamental es determinar o medir direcciones
horizontales. Como esta direcciones se expresan como el ángulo entre la línea
que sigue una dirección de referencia, la función primordial de la guja debe
indicar esa dirección. E resto de las direcciones podrá determinarse colocando
un círculo graduado (rosa de los vientos) orientado en la dirección de
referencia.
En un compás magnético, el
elemento orientado es la aguja imantada, cuyo norte señala la dirección de
referencia (Na) debido a la combinación del efecto del campo magnético
terrestre que la hace orientarse según el meridiano magnético (Nm) y al efecto
perturbador del magnetismo inducido por los aceros del buque que, a pesar de
ser compensado, produce desvíos residuales que varían con el rumbo.
La utilidad mayor de la
aguja es permitir conocer direcciones horizontales y por tanto debe de tener un
fuerte elemento orientador en este plano y la posibilidad de medir las
direcciones así como los medios necesarios para mantenerlo horizontal, evitando
que oscile.
Además de los requisitos básicos
de exactitud y confianza, una buena aguja debe de satisfacer dos condiciones:
- Sensibilidad: Capacidad de la aguja para
acusar las más pequeñas variaciones en la dirección que sigue el buque
- Estabilidad: Hace que la oscilación de la
aguja, debida por ejemplo a los movimientos irregulares del buque en la mar,
sea mínima.
Para conseguir un fuerte
elemento orientador, en lugar de consistir éste en una simple aguja imantada,
está formado por una serie de éstas que, siendo sus ejes paralelos, se
comportan como una unidad.
Este sistema de agujas va solidario a un
disco graduado de 000º a 360º que represente el horizonte, denominado Rosa de
tal forma que la línea N-S (000º a 180º ) quede paralela al eje de las agujas.
En el centro del sistema
rosa-aguja, va colocada un pieza de metal llamada Chapitel que tiene una
piedra dura (ágata o zafiro) en el punto de suspensión. En este punto, el
sistema rosa-agujas se apoya en la punta de una barrita de metal duro (acero o
iridio) llamado Estilo, que va firme en el centro del fondo de una caja
de material no magnético (cobre y cristal) llamado Mortero que es
cilíndrico, con un diámetro interior poco mayor que de la rosa que contiene.
En
su parte superior, el mortero tiene una tapa de cristal y su parte inferior es
plana o cóncava. Las paredes están pintadas de blanco, y tiene una línea negra
marcada, perfectamente visible, que corresponde con la línea longitudinal
proa-popa llamada Línea de fe.
Las agujas más comunes son
las de líquido, que llevan el mortero lleno de una mezcla de agua destilada y
alcohol para evitar la congelación. En estas agujas la rosa suele llevar un
flotador que disminuye el rozamiento entre chapitel y estilo.
El COMPAS MAGISTRAL es un compás magnético
montado en una bitácora que contiene los necesarios dispositivos compensadores,
debe asimismo estar dotado de un dispositivo apropiado de lectura azimutal. En
las agujas magistrales el mortero va colocado en un mueble llamado Bitácora,
mediante una suspensión cardán, a fin de que el mortero permanezca
horizontal a pesar de los balances y cabezadas del buque.
Esta suspensión consiste en
dotar al mortero de dos muñones horizontales en los extremos de un mismo
diámetro, los cuales descansan sobre un arco de metal que lleva, a su vez,
otros dos muñones en un diámetro perpendicular al anterior, que descansan en la
bitácora.
La bitácora es un mueble de
madera destinado a sostener la aguja a una altura conveniente. La bitácora se
afirma en cubierta y tiene unos orificios para alojar correctores
longitudinales, transversales y verticales para compensar el efecto del
magnetismo permanente inducido por los aceros duros del buque. En su exterior
tiene otros elementos como las esferas o la barra Flinders, para compensar el
efecto del magnetismo accidental inducido por los aceros dulces del buque.
La bitácora se cierra por su
parte superior con una cubierta llamada cubichete, que tiene por la cara
de popa una ventana de cristal que defiende a la aguja de la intemperie y
permite leer sus indicaciones. La rosa suele disponer de iluminación para su
lectura por la noche.
Las normas de rendimiento y
emplazamiento de los compases magnético a bordo están reguladas en la Resolución A.382 (X) de la IMO
