Relatorio-05-campo-magnetico-da-terra

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Relatório 05 Campo Magnético da
Terra
Física Experimental
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Turma: PU4 Data: 12/02/2021 
Alunas: Paula Rodrigues da Cruz Grupo: F 
 
Prática 05: Campo Magnético da Terra 
• Objetivo 
Determinar o valor da componente horizontal do campo magnético da Terra. 
• Introdução Teórica 
O campo magnético da Terra é semelhante a um dipolo 
magnético cujo pólo magnético está próximo aos pólos geográficos 
da Terra. A linha imaginária desenhada entre os pólos magnéticos 
sul e norte tem uma inclinação de aproximadamente 11,3º em 
relação ao eixo de rotação da Terra. A teoria dos geradores é a que 
melhor explica a origem deste campo. Normalmente, o campo 
magnético se expande indefinidamente. À medida que a distância 
de sua fonte aumenta, o campo magnético se torna mais fraco. O 
campo magnético da Terra circula e atravessa toda a superfície de 
maneira bastante semelhante ao campo magnético produzido por 
um dipolo. A bússola é conhecida por estar alinhada com a direção do campo magnético presente nesta área. 
No laboratório, se um campo magnético for gerado próximo à bússola, ele não se alinhará mais de acordo 
com o campo magnético da Terra, mas de acordo com o campo magnético entre a Terra e o campo magnético 
gerado artificialmente. 
Com o intuito de determinar a componente horizontal do campo magnético da Terra, no laboratório de 
física da universidade, é utilizado um sistema de bobinas que geram um campo magnético constante e 
conhecido que, superposto ao campo da Terra, nos permite calculá-lo. Sabe-se que este valor varia entre 20 
T e 60 T, devido à diferença de geologia de cada região. 
• Método 
 Para a determinação da componente horizontal do campo magnético 
da Terra, foi utilizada a Bobina de Helmholtz. Esta denominação se refere a um 
esquema de bobinas circulares coaxiais N = (200  1) espiras, ligadas em série e 
separadas uma da outra por metade de seu raio, que no caso é (9,5  0,2) cm. 
Para obter um campo magnético uniforme, são utilizadas duas bobinas deste 
tipo, posicionadas em série. Desta forma, o ponto central entre elas é o local 
de maior uniformidade do campo, sendo, portanto, equidistante das duas e 
sobre o eixo central. Então a bússola foi posicionada sobre este ponto. As 
bobinas estão ligadas entre si por um circuito, recebendo energia de uma fonte (como mostrado na fig 02). 
Para obter os valores, a corrente fornecida ao sistema é variada, e por consequência, sofre variação a posição 
da agulha, donde utilizamos seu ângulo. A partir disso, foram obtidos uma tabela de dados fornecidas pelo 
professor, onde fizemos a montagem de um gráfico I (A) x Tg  e utilizando as fórmulas fornecidas no roteiro 
chegamos a componente horizontal do campo magnético da Terra. 
Fig 01: Campo magnético da Terra 
Fig 02: Montagem Experimento 
1.1
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• Resultados 
Tabela 01: Dados 
Experimentais 
I (mA)  (°) 
1,9 5 
5,9 15 
10,1 25 
14,5 35 
20,3 45 
29,0 55 
44,1 65 
75,9 75 
228,6 85 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 02: Dados Para 
Montagem do Gráfico 
I (A) Tg  
0,0019 0,087 
0,0059 0,268 
0,0101 0,466 
0,0145 0,700 
0,0203 1 
0,0290 1,428 
0,0441 2,145 
0,0759 3,732 
0,2286 11,43 
- Substituindo (v) em (iv): 𝐼 = BT𝐶 . 𝑡𝑔𝜃 
 𝑌 = 𝐴 . 𝑋 + 𝐵 𝐵𝑇𝐶 = 𝐴 ∴ 𝐵𝑇 = 𝐴 . 𝐶 
- Isolando I em (iii): I = BT . tgθ85√5 . μoN R (𝐢𝐯) 
Onde: 85√5 . μoN 𝑅 = 𝐶 (𝐯) 
 
B = 85√5 . μoNIR (𝐢) tgθ = BTB B = BT . tgθ (𝐢𝐢) 
- Substituindo (ii) em (i): BT . tgθ = 85√5 . μoN 𝑅 . I (𝐢𝐢𝐢) 
Dados Fornecidos Pelo 
Professor: 𝑁 = (200 ± 1) 𝑅 = (9,5 ± 0,2)𝑐𝑚 𝑅 = (9,5 ± 0,2). 10−2𝑚 𝜇0 = 1,26 𝑥 10−6𝑇𝑚/𝐴 
2.1
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• Discussão 
O resultado obtido (37,9  8,38) T, está dentro do esperado, que era de 20 T e 60 T. A grande 
variação que pode ocorrer se deve à diversidade da geologia do planeta, que causa diversas alterações a este 
valor, uma vez que há no subsolo rochas magnéticas. A incerteza corresponde à incerteza do raio das 
bobinas, e do slope, obtido por regressão linear a partir do gráfico. Ou seja, a incerteza do slope se refere à 
corrente e ao ângulo medido, sendo que foram realizadas 9 medições. Então a incerteza é alta, porém 
regular, considerando o experimento realizado. Para definir a componente vertical do campo magnético da 
Terra seria necessário conhecer o ângulo que o campo da Terra faz com a horizontal. 
• Conclusão 
Dessa forma pudemos calcular a componente horizontal do campo magnético da Terra (37,9  8,38) T, 
a partir de sua sobreposição com outro campo magnético, sendo este induzido por bobinas, de maneira 
intencional, e de valor constante e conhecido. Isto, pois dessa forma obtemos o campo total resultante no 
ponto, onde a bússola foi posicionada, e ela nos indica o que se precisa conhecer a respeito do ângulo que 
a agulha faz mediante a ação do campo. 
• Referência 
 HALLIDAY, David, RESNICK, Robert, WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 3 - Eletromagnetismo, 
10ª edição. LTC, 06/2016. VitalBook file. 
 
𝑪 = 𝟖𝟓√𝟓 . 𝛍𝐨𝐍 𝑹 𝐶 = 85√5 . 1,26 . 10−6. 200 0,095 𝐶 = 0,71554 . 2,6526 . 10−3 𝐶 = 1,898 . 10−3 𝐁𝐓 = 𝐀 . 𝐂 BT = 0,01997 . 1,898 . 10−3 BT = 3,79 . 10−5 BT = 37,9 μT 
 
Estimativa Incerteza 
(∆CC )2 = (∆RR )2 + (∆NN )2 ∆C1,898 . 10−3 = √(0,29,5)2 + ( 1200)2 ∆C1,898 . 10−3 = √(4,43 + 0,25). 10−4 ∆C1,898 . 10−3 = √4,68 . 10−4 ∆C = 0,022 . 1,898 . 10−3 ∆C = 0,42 . 10−3 
 
(∆BTBT )2 = (∆AA )2 + (∆CC )2 ∆BT37,9 . 10−6 = √(4,42 . 10−50,02 )2 + ( 0,421,898)2 
∆BT37,9 . 10−6 = √(4,42 . 10−50,02 )2 + ( 0,421,898)2 ∆BT37,9 . 10−6 = √4,88 . 10−6 + 0,049 ∆BT = 0,221 . 37,9 . 10−6 ∆BT = 8,38 . 10−6 BT = (37,9 ± 8,38)μT 
 
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3.1
3.2
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Índice de comentários
1.1 equações importantes e sua justificativa aqui (-10)
2.1 Incluir incertezas das medidas no cabeçalho da tabela (-5)
3.1 unidades (-5)
3.2 A.S. (-5)
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