Gaussímetro con movimiento automático para la evaluación de la densidad del flujo magnético en imanes permanentes

Abstract

El período de cuarentena de 2022 expuso la necesidad de diseñar instrumentos de laboratorio accesibles para los estudiantes que les permitan realizar experimentos desde casa. Aunque muchos estudios de magnetismo han desarrollado gaussímetros con desplazamiento manual, pocos están automatizados. Por ello, este estudio presenta el diseño de un gaussímetro elaborado con piezas de juguetes de construcción y una placa de desarrollo Arduino UNO para cuantificar la densidad de flujo magnético en imanes permanentes. Para evaluar su funcionamiento se realizaron pruebas de precisión y robustez. De esta manera, la prueba Kruskal-Wallis mostró similitud en las lecturas experimentales con el sensor WSH315 entre 1,62–3,54 cm. Mientras tanto, la prueba de Wilcoxon-Mann-Whitney mostró limitaciones en términos de precisión. Y la prueba de Youden-Steiner mostró robustez a la rotación de polaridad en el imán a una distancia de 1,19 cm con el sensor AD22151. Finalmente, los resultados experimentales mostraron proximidad con el método analítico y el método numérico. Además, los resultados demostraron la versatilidad del gaussímetro para adaptarse a otro sensor (MLX90393). Por lo tanto, este diseño se puede utilizar para realizar experimentos de magnetismo a bajo costo.