Campo Magnético da Terra FEG UNESP 2016

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA 
FILHO” 
Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá 
 
 
 
Campo Magnético da Terra 
 
 
 
 
Engenharia Civil – Turma 222 
 
Camila Federice -151321991 
Gabriela Araújo - 151323046 
Helena Ramos - 151323569 
Jaqueline Crepaldi - 151321957 
 
 
 
 
Laboratório de Física 2. 
 
Guaratinguetá- SP 
02/05/2016 
Introdução 
 A definição do campo magnético é como a região em volta de um ímã onde 
ocorrem interações magnéticas. É possível também definir um vetor para descrever 
esse campo, denominado vetor indução magnética (B), cuja unidade no sistema 
internacional é o tesla T. O campo geomagnético é expresso com o 
submúltiplo nanotesla (nT), que vale 10-9 tesla. 
 
 O primeiro a afirmar que a Terra se comportava como um ímã gigante foi o 
cientista Willian Gilbert, com um simples experimento que consistia na colocação de 
um ímã suspenso livremente pelo seu centro de gravidade na superfície da Terra. 
Nesta experiência, repetida diversas vezes, verificou-se que o ímã sempre se 
orientava na direção norte-sul, com isso concluíram que realmente a Terra se 
comportava como um ímã. 
 
 O campo magnético terrestre se assemelha a um dipolo magnético com 
seus pólos próximos aos pólos geográficos da Terra. Os pólos magnéticos estão 
localizados nos extremos do eixo magnético e próximos aos pólos geográficos, ou 
seja, o pólo magnético sul está próximo do norte geográfico e o pólo magnético norte 
está próximo do sul geográfico. 
 
 Uma linha imaginária traçada entre os pólos sul e norte magnéticos apresenta 
uma inclinação de aproximadamente 11,3º relativa ao eixo de rotação da Terra. 
 
 Em laboratório, se for gerado um campo magnético nas proximidades da 
bússola, ela não se alinhará de acordo com o campo magnético da Terra, mas sim de 
acordo com o campo resultante entre o da Terra e o gerado artificialmente. 
 
 O campo magnético da Terra circula e atravessa toda superfície da maneira 
razoavelmente parecida com o campo produzido por um dipolo, como mostra a figura 
abaixo: 
 
 
 Se colocarmos um ímã debaixo de uma folha de papel e sobre ele deixarmos 
cair limalha de ferro, aparecerá um desenho formado por muitas linhas. Essas linhas 
são as linhas de força do campo magnético e seu conjunto define o campo magnético 
do ímã. 
 As linhas de indução são uma simples representação gráfica da orientação do 
vetor campo magnético em certa região do espaço. 
 Por convenção, diz-se que as linhas de força partem do polo Norte para o pólo 
Sul. Essa convenção, entretanto, não é adotada pelos geofísicos para o campo 
magnético da Terra. Consideram eles que as linhas partem do polo Sul para o Norte 
Procedimento experimental 
Com as medidas do comprimento e do diâmetro do imã e valor de sua massa ,pode-se 
calcular o momento de inércia (J) usando a equação: 
J = mr2/4 + ml2/12 
Para o calculo do Campo Magnético da Terra (BT), deve usar a seguinte equação: 
B=Bb + Bt 
Para o calculo do Campo Magnético da bobina (Bb) temos: 
Bb = KI 
 
Onde, 
K = μ0 N 8 / a 5 3/2 
Sendo ‘N’ o número de espiras da bobina, ‘I’ a corrente, ‘a’ o valor do raio da espira e 
μ0 é a constante de permeabilidade magnética, no valor de μ0 = 1,26 x 10-6. 
A partir do gráfico, pode-se calcular o valor de γ e retirar o valor de α. 
γ = Δy/Δx 
α = valor da corrente onde as retas se cruzam 
Então, deve-se calcular o valor do dipolo magnético, μ, usando a equação: 
KI μ/4π2J = γ I 
Assim que calcular o valor de μ, calcular o valor do Campo Magnético da Terra usando 
a expressão: 
μBt/4π2J = 
α 
Material Utilizado: 
- Microamperimetro; 
- Imã Cilíndrico; 
- Bobina de Helmoltz; 
- Fonte de tensão continua; 
- Reostato; 
- Cronometro; 
Procedimentos e Resultado 
 
Para a realização deste experimento, foi utilizado o cronometro para medir os períodos 
de 10 oscilações do pêndulo para cada valor de corrente. Foram feitas 3 medidas para 
cada corrente para que aumentasse a precisão. Foram feitas medidas para os campos 
paralelos e para os antiparalelos. Após cálculos foi plotado o gráfico para que fosse 
calculado o campo magnético da Terra. 
 
 
I+ T 
20 3,57 
50 2,83 
55 2,71 
60 2,58 
65 2,53 
70 2,47 
85 2,33 
105 2,11 
I- T 
15 4,99 
30 4,41 
50 3,63 
75 3,04 
100 2,59 
 
Aplicado o método de regressão linear: 
∑i2=7,8475x10-8 
∑i=6,85x10-4 
∑w2=43,44 
∑i x w2=4,944 x10-3 
J=1,17x10-4 
α=3,01x10-5 
Logo, m=axJ/α=2,89x10-7 e Bt=bxJ/m=2,2x10-3 
 
Conclusão 
O valor obtido discordou do esperado, mas nem por isso é inaceitável. Deve-se levar 
em consideração uma série de fatores, dentre eles a imprecisão de aparelhos como 
cronometro, as condições em que se encontravam os fios que ligavam os aparelhos, o 
fato de que qualquer material de metal que esteja por perto, ou algum aparato 
eletrônico, interfere diretamente na direção do campo magnético, e consequentemente 
no seu valor. Além disso, o campo magnético da Terra medido do Brasil é diferente do 
medido nos Estados Unidos. 
 
Bibliografia 
1. Física Conceitual, Paul G. Hewitt, 9ª edição, Editora Bookman. 
2. Física Para Cientistas e Engenheiros, Paul A. Tipler, volume 2, 4ª 
edição, 1999, Nova York, EUA. 
3. Halliday, David and Resnick, Robert. Física 4 a ed., volume 3. Livros 
Técnicos e científicos, Rio de Janeiro, 1983. 
 
110 2,37 
135 2,16 
170 1,90