Prática 8 laboratório de Fisica 3 - Determinação do Campo Magnético da Terra

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Engenharia Mecânica 
 
Laboratório de Física 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
IPUC - Instituto Politécnico 
CAMPUS CORAÇÃO EUCARISTICO 
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Prática VIII – Determinação do Campo Eletromagnético da Terra 
 
Objetivos: 
Aprender a medir a componente horizontal do campo magnético terrestre e obter este valor para a cidade onde 
se realiza a experiência. 
Material Utilizado: 
Um par de bobinas de Helmholtz, uma bússola, um suporte para bússola, um resistor de 47 Ω, um 
miliamperímetro, uma fonte de corrente contínua. 
Introdução: 
O fenômeno do magnetismo terrestre resulta do fato de que a Terra, como um todo, comporta-se como um imã 
gigante. O físico e naturalista inglês William Gilbert foi o primeiro a demonstrar essa semelhança por volta de 1600. 
Contudo muito antes disso a bússola já era utilizada. 
A posição dos polos magnéticos, que não correspondem aos polos geográficos, não é constante e tem variado 
de forma apreciável ano após ano. Medidas precisas da variação da posição dos polos magnéticos mostram que o 
campo magnético se dirige para oeste numa taxa de 19 a 24 quilômetros por ano. Claramente o magnetismo da Terra é 
resultado de uma condição dinâmica, e não de uma situação passiva, que ocorreria se o núcleo de ferro da Terra fosse 
sólido e magnetizado passivamente. A teoria dínamo sugere que o núcleo de ferro é liquido (exceto muito próximo ao 
centro da Terra, onde a pressão solidifica o núcleo) e que as correntes de convecção neste núcleo líquido se 
comportam como fios individuais num dínamo, estabelecendo desta forma um campo magnético de grandes 
proporções. A parte sólida do núcleo também gira, porém mais lentamente que a externa. A superfície irregular da 
camada externa ajuda a levantar hipótese sobre as variações irregulares do campo. 
Na Figura 1, o meridiano magnético é o plano que contém os polos norte e sul magnéticos. Uma barra 
magnética, suspensa e livre, fica em repouso neste meridiano, o qual é inclinado, de um pequeno ângulo, em relação 
ao meridiano geográfico. O ângulo de declinação é o ângulo entre os meridianos geográfico e magnético em um ponto 
particular e varia de lugar para lugar e ano após ano. O ângulo de mergulho é o ângulo entre a direção horizontal e a 
direção do campo magnético terrestre num ponto. Nos polos este ângulo é de 90º e no equador é de 0º. O equador 
magnético é a linha formada pelo conjunto de pontos onde o ângulo de mergulho é zero. 
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Figura 1: Representação das linhas do campo magnético da Terra. O eixo magnético não coincide com o eixo geográfico ou rotacional. 
O estudo da intensidade do campo magnético é feito com finalidades cientificas e de engenharia. O 
magnetômetro é o dispositivo usado para medir esta intensidade. O módulo do campo magnético da Terra varia de 20 
T a 60 T, mas, devido às condições geológicas presentes em determinados locais, ele pode diferir bastante do valor 
esperado para aquela região. Na maior parte dos pontos na superfície da Terra, o campo magnético não é paralelo à 
superfície. Por isso, em geral, ele é especificado por meio de suas componentes horizontal, na direção Norte-sul, e 
vertical [1]. 
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3
22
2
0
)( Rx
iRN
Bb



 
Medidas e Gráficos: 
Os gráficos estão na seção de anexos. 
 
i (A) θ tg θ Bb 
0 0 0 0 
0,06 10 0,176 7,32E-06 
0,11 20 0,364 1,34E-05 
0,16 30 0,577 1,95E-05 
0,251 40 0,839 3,06E-05 
0,37 50 1,192 4,51E-05 
 
Cálculos: 
Ao fazer as medições nesta prática, pode-se obter valores para construção do gráfico de Bb x tg θ. A função 
deste gráfico, y = A*x + B, possui relação com a expressão Bb = Bt * tg θ, desse forma pode-se achar o 
valor do campo eletromagnético da terra em Belo Horizonte, que é de aproximadamente 3,7203221247869e-05. 
 
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Discussão do Resultado e Conclusões: 
Com esta prática, podemos concluir que é possível calcular o campo magnético da terra em um local 
utilizando uma bussola e o circuito envolvendo uma fonte, um resistor, o sistema de bobinas de Helmholtz. Vale 
ressaltar mais uma vez que, com esta pratica local, encontramos somente a componente horizontal do campo 
magnético terrestre, e o seu valor foi de aproximadamente 3,7203e-05 T. 
Anexos: 
 
 
Bibliografia: 
 
Livros – Caderno de Laboratório – Física III Eletromagnetismo 
HALLIDAY, David;RESNICK, Robert;WALKER, jearl. Fundamentos de física: Volume 3 : eletromagnetismo. 
8.ed. Rio de janeiro : LTC - Livros Técnicos e Científicos,c2009. 
TIPLER, Paul Allen;MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros: volume: 2 eletricidade e 
magnetismo,ótica.6. ed.Rio de Janeiro:LTC - Livros Técnicos e Científicos,c2009.