Campo Magnético da Terra_relatorio12

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Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) 
Centro de Ciência e Tecnologia (CCT) 
Unidade Acadêmica de Física (UAF) 
Laboratório de Óptica, Eletricidade e Magnetismo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório 12 
Campo Magnético da Terra 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno(a): André Medeiros Matrícula: 111111111 
Turma: 1 Professor: Marcos Gama Nota: 
 
 
Janeiro de 2023 
Campina Grande/PB 
INTRODUÇÃO 
É de conhecimento de todos que a Terra tem se comportado durante milhões de 
anos como um imã. O seu campo magnético tem exercido enorme influência não só nos 
caracteres naturais, mas na própria evolução do homem. O seu campo magnético circula 
e atravessa toda superfície da maneira razoavelmente parecida com o campo produzido 
por um dipolo. A origem do campo magnético terrestre tem sido, durante muito tempo, 
motivo de controvérsias nos meios científicos, sendo atualmente aceita a teoria do 
dínamo regenerativo desenvolvido por Bullard e Elasser. 
 
É conhecido que uma bússola se alinha à direção do campo magnético existente 
naquela região. Em laboratório, se for gerado um campo magnético nas proximidades da 
bússola, ela não se alinhará mais somente de acordo com o campo magnético da Terra, 
mas sim de acordo com o campo resultante entre o da Terra e o gerado artificialmente. 
É possível fazer, então, a seguinte esquematização: 
A figura (a) representa o alinhamento da bússola segundo somente à presença do 
campo magnético terrestre. A figura (b) representa um campo resultante Br devido à 
interação entre os campos terrestre Bh e artificial Ba, com um determinado ângulo θ. 
Como a direção do campo magnético resultante depende de Bh e Ba, é possível variar a 
direção do ponteiro da bússola uma vez variando o valor de Ba. 
O campo Ba será gerado por um arranjo composto por duas bobinas de 
Helmholtz. O valor do campo gerado pelas duas bobinas é dado por: 
0 0 0 0
3/2 3/2
² ²
2( ² ²) 2( ² ( )²)
M R I sen t M R I sen t
B
R X R R X
   
= +
+ + −
 
Onde X é a distância horizontal entre a origem do eixo de referência e um ponto 
qualquer no mesmo eixo. 
Para o caso do experimento de campo magnético da Terra, utilizar-se X = R/2. 
Assim, a equação acima toma a forma, 
0
3
25
4
RMS
a
M I
B B
R

= =
 
 
 
 
que é o campo artificial Ba. 
Agora, voltando à figura 2, podemos afirmar que, 
r a hB B B= + 
E também, 
a a
h
h
B B
tg B
B tg


=  = 
Assim, quando θ = 45º, teremos que Bh = Ba. Conhecido o valor de Ba para 45º, 
podemos determinar o valor do campo magnético terrestre. 
 
OBJETIVOS 
Com o objetivo de pôr em prática os conceitos aprendidos em sala de aula, 
aplicar um método simples de medição da intensidade da componente horizontal do 
campo magnético (indução magnética B) da Terra, foram realizados alguns 
experimentos e análises no laboratório de forma a tudo ser comprovado como verdade. 
 
MATERIAL UTILIZADO 
Para a realização do experimento, foram utilizados: 
• Par de bobinas de Helmholtz; 
• Fonte de tensão; 
• Multímetro digital; 
• Amperímetro; 
• Base de suporte; 
• Braçadeira de ângulo; 
• Cabos; 
• Bússola; 
• Suporte para bússola; 
• Potenciômetro. 
PROCEDIMENTOS E COLETA E ANÁLISE DE DADOS 
Inicialmente, alinhamos o conjunto de bobinas de Helmholtz e bússola, de modo 
que o ponteiro da bússola indicasse a posição Norte- Sul. 
Feito isso, fizemos as ligações conforme a figura abaixo e ajustamos a corrente 
para 0,1 A: 
 
A corrente foi variada de 0,1 A em 0,1 A até 1,0A e, com isso, foi medida a 
deflexão (o ângulo), que a bússola sofria para cada incremento. O procedimento foi 
repetido mais duas vezes e os valores encontrados foram anotados na Tabela I. 
TABELA I 
𝑰(𝑨) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 
𝜽(°) 8,0 12,0 20,0 30,0 38,0 42,0 49,0 54,0 60,0 62,0 
𝜽(°) 8,0 16,0 22,0 32,0 40,0 44,0 50,0 52,0 58,0 62,0 
𝜽(°) 8,0 16,0 24,0 30,0 38,0 42,0 48,0 52,0 58,0 60,0 
𝜽(°)(𝒎é𝒅𝒊𝒐) 8,0 14,0 22,0 31,0 39,0 43,0 49,0 53,0 59,0 61,0 
 
A partir da Tabela I, foi construído um gráfico de θ(°) em função de I (A) em 
papel milimetrado. 
O valor teórico do campo magnético da terra é: BHTeo = 0,23 Gauss. 
Pela extrapolação dos pontos foi obtida uma equação para o gráfico, assim 
fazendo Ɵ = 45º, foi obtida a corrente onde o campo magnético horizontal Bh é igual ao 
campo magnético da terra Ba: I(A) = 0,81A 
Assim, aplicando na equação do campo Ba: 
𝐵𝑎 =
𝑀µ𝐼
5
4
3
2
𝑅
= 
(10)(4𝜋𝑥10−7)(0,81)
5
4
3
2
 (0,285)
= 0,256 𝐺𝑎𝑢𝑠𝑠 
O desvio percentual foi de: 
𝛿(%) = 
|0,23 − 0,256|
0,23
 𝑥 100 = 11,3% 
Os cálculos provenientes dos gráficos estão em anexo. 
 CONCLUSÕES 
O experimento foi realizado com sucesso. Verificou-se que o modelo aplicado 
para as bobinas utilizadas refletiu com boa exatidão o resultado esperado para o campo 
magnético, com uma aparelhagem simples de laboratório. 
Os desvios percentuais das medidas obtidas ocorreram por causa dos erros nas 
leituras da deflexão do ponteiro da bússola, além de erro na variação da corrente elétrica 
nas bobinas, entre outros. 
 
REFERÊNCIAS 
 
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e 
Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2023. 
 
• Figura disponível em: 
http:<//www.geocities.ws/saladefisica5/leituras/magnetismoterra.html>.