Magnetosfera Terrestre

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FACULDADE DOCTUM DE JOÃO MONLEVADE 
 
 
 
 
HUDSON CARVALHO REZENDE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DO TEXTO: 
 
ELETROMAGNETISMO: MAGNETOSFERA TERRESTRE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
João Monlevade 
2016
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HUDSON CARVALHO REZENDE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DO TEXTO: 
ELETROMAGNETISMO: MAGNETOSFERA TERRESTRE 
 
 
 
 
Trabalho Acadêmico apresentado para 
a Disciplina Eletromagnetismo II, 
ministrada no curso de Engenharia 
Elétrica, como requisito parcial para 
aprovação. 
 
 
Professor Rinaldo Nonato e Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
João Monlevade 
2016 
 
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Sumário 
Qual a Diferença Entre o Norte Magnético e o Norte Geográfico da Terra? ................. 3 
Importância do Campo Magnético para Proteção da Terra .............................................. 5 
Magnetosfera Terrestre sob a Ótica do Eletromagnetismo .............................................. 7 
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 10 
 
 
 3 
Índice de Ilustrações 
 
Figura 1 - Campo Norte Magnético e Geográfico da Terra ......................................... 4 
Figura 2 - Vento Solar e Magnetosfera Terrestre ........................................................ 5 
Figura 3 - Componentes da Magnetosfera .................................................................. 6 
Figura 4 - Auroras Boreal e Austral ............................................................................. 7 
Figura 5 - Cargas Elétricas X Linhas de Força ............................................................ 7 
Figura 6 - Equação de Lorentz .................................................................................... 8 
Figura 7 - Regra da Mão Direita .................................................................................. 8 
Figura 8 - Cálculo do Trabalho da Partícula ................................................................ 8 
Figura 9 - Movimentos das Partículas ......................................................................... 9 
 
 
 4 
Qual a Diferença Entre o Norte Magnético e o Norte Geográfico da Terra? 
 
Podemos resumir a diferença entre os polos magnético e geográfico de nosso 
planeta como: enquanto os polos magnéticos são uma consequência de um 
fenômeno natural, os análogos geográficos foram “convencionados” pelo homem. O 
planeta Terra possui 4 movimentos; sendo que apenas dois deles são amplamente 
divulgados; Nutação, Precessão, Translação para o Ápex e Rotação. Esse último, 
que é o giro que a Terra dá em seu próprio eixo, nos dá a idéia dos polos 
geográficos; devido a esse movimento, há um “eixo” imaginário em torno do qual 
nosso planeta gira, e a humanidade convencionou chamar a parte “superior” do 
planeta como sendo Norte e parte “inferior” como sendo o Sul; Os polos magnéticos 
são os pontos do planeta em que um ímã aponta para baixo, formando um ângulo 
de 90 graus com o chão. Esse fenômeno ocorre porque a Terra também é um ímã 
gigante 
 
Figura 1 - Campo Norte Magnético e Geográfico da Terra 
No ano de 1831, um explorador inglês chamado James Clark Ross chegou pela 
primeira vez a um lugar do Ártico no qual a bússola apontava para o chão – 
Chamado de “Norte Magnético” - e conseguiu identificar que os pontos geográficos e 
magnéticos não coincidiam. Por meio de estudos e testes mais avançados, 
atualmente temos a certeza de que nos polos, a distância em graus entre o 
magnético e o geográfico é da ordem de aproximadamente 11º; 
 5 
 
Rapidamente agora iremos detalhar qual a razão para que exista um campo 
magnético ao redor da Terra. No centro do planeta, há uma grande bola de um 
material metálico sólido, que os cientistas ainda não sabem do que exatamente ela é 
feita, com um tamanho pouco menor que a nossa Lua. Essa esfera gira com uma 
velocidade um pouco maior que a própria Terra e movimenta um mar de ferro e 
rocha fundidos ao redor. Nessas duas partes, existem cargas elétricas em constante 
movimento devido o atrito desses materiais. Como foi aprendido na Disciplina Física 
Aplicada à Engenharia Elétrica, se carregarmos um corpo condutor as cargas fluem 
para a parte mais externa da mesma, esse fenômeno acontece em nossa crosta 
terrestre. Esse fluxo de cargas elétricas cria um campo magnético ao redor do 
planeta. O valor desse campo é de aproximadamente 5x10-5 T; 
Importância do Campo Magnético para Proteção da Terra 
 
Maior planeta no Sistema Solar entre os Telúricos, terceiro planeta em sequência a 
partir do Sol, e quinto maior planeta na Via Láctea são algumas características do 
corpo celeste onde vivemos e a vida é possível. Essa sendo possível devido 
estarmos à distância perfeita do Sol onde a água possa existir em seus três estados: 
líquido, gasoso e vapor, mantendo uma atmosfera rica em Oxigênio, ozônio, 
Nitrogênio e outros gases. Mas nada disso seria possível, mesmo com a distância 
certa, se nós não estivéssemos envoltos em um “campo de força magnético” 
invisível, chamado de Magnetosfera. Esse campo nos protege das partículas 
radioativas do Sol, as quais se atingissem a superfície do planeta, tudo seria 
destruído. 
 
 
Figura 2 - Vento Solar e Magnetosfera Terrestre 
 6 
 
Chamadas de EMC (Ejeção de Massa Coronária), essas partículas de radiação são 
emitidas através da superfície do Sol. Após essas ejeções, essa onda de energia 
recebe o nome de Vento Solar, e apesar do intenso campo magnético da nossa 
estrela, elas não são atraídas de volta, mas são enviadas para o espaço. Quando 
uma destas partículas entram em contato com o nosso campo magnético terrestre, 
são capturadas e ficam presas no nosso campo (um fenômeno observado devido a 
essa concentração é o aparecimento de um grande cinturão de radiação, 
denominado ''cinturão de Van Allen" fig. 3). Sendo assim, estas partículas ficam 
impedidas de entrarem na nossa atmosfera e proeminentemente, penetrarem na 
superfície do nosso planeta. Caso isso acontecesse, todas as formas de vida na 
Terra seriam destruídas por essa radiação. 
 
Graças a existência do nosso escudo magnético, a atmosfera fica protegida da forte 
e violenta radiação cósmica solar e graças a ele, a vida pode encontrar estabilidade 
para viver e se desenvolver, seguro do ambiente hostil da radiação solar. 
 
 
Figura 3 - Componentes da Magnetosfera 
 
Nos polos magnéticos do planeta, devido a concentração dessas partículas, há a 
ocorrência dos fenômenos chamados de Aurora Boreal no Norte e Aurora Austral no 
Sul; 
 
 7 
 
Figura 4 - Auroras Boreal e Austral 
 
Magnetosfera Terrestre sob a Ótica do Eletromagnetismo 
 
Como já explicado nos parágrafos anteriores, a grosso modo, a Magnetosferaé o 
“campo magnético” gerado ao redor do nosso planeta devido o movimento do 
magma no interior da Terra; Como as partículas radioativas do Sol, ou Vento Solares 
têm natureza magnética, é sabido que cargas magnéticas ao entrarem em campos 
magnéticas têm suas trajetórias alteradas. No espaço, partículas carregadas 
interagem com as linhas de campos e ficam aprisionadas num movimento espiral. O 
sentido desse movimento é oposto entre cargas positivas e negativas, como se vê 
nas figuras abaixo: 
 
Figura 5 - Cargas Elétricas X Linhas de Força 
 8 
 
Esse fenômeno observado é explicado pela Força de Lorentz: 
 
 
Figura 6 - Equação de Lorentz 
 
Figura 7 - Regra da Mão Direita 
Também podemos ver que nesse movimento espiralado ao redor das linhas de 
força, a partícula vinda do Vento Solar não perde energia, uma vez que não há 
trabalho despendido nesse movimento, uma vez que os vetores “Velocidade” e 
“Força” são ortogonais entre si: 
 
 
Figura 8 - Cálculo do Trabalho da Partícula 
Dessa forma, as partículas ficam presas no campo magnético e podem realizar três 
movimento básicos: 
 
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Figura 9 - Movimentos das Partículas 
 10 
REFERÊNCIAS 
 
PICAZZIO, Enos. ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAR, disponível em < 
http://www.astro.iag.usp.br/~picazzio/aga292/Notasdeaula/interior-magnetosfera-planetaria.pdf> 
 
MUSSI, Israel. Magnetosfera: O escudo magnético da Terra, disponível em < 
https://tellescopio.com.br/magnetosfera-o-escudo-magnetico-da-terra>