Relatório DETERMINAÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
LABORATÓRIO DE FÍSICA III 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA 
 
 
 
 
 
Bruna Lourenço Santana 
 
 
 
Professor: José Tadeu de Oliveira 
 
 
 
Belo Horizonte 
2017 
 
INTRODUÇÃO 
O magnetismo é uma área da física que estuda a atração e a repulsão de objetos 
magnéticos. O imã pode representar esse estudo e é todo material que produz um campo 
magnético a sua volta. 
Os ímãs possuem dois polos (norte e sul). Ao aproximarmos dois ímãs, 
observamos que polos iguais se repelem e, diferentes, se atraem. 
O magnetismo terrestre existe porque o globo age como um ímã. Nossa 
superfície possui um campo magnético que pode ser dividido em componentes vertical 
e horizontal. A força de atração é equivalente a distância que o local se encontra do 
polo, sendo que quanto mais perto o local esteja do polo maior será a força de atração. 
 
Figura 1: Magnetismo Terrestre 
 
Para realizarmos a medição da componente horizontal do campo magnético terrestre, 
posicionamos a bússola a um campo magnético uniforme (formado por duas bobinas), 
perpendicularmente a direção norte-sul. Centralizando a bússola neste campo, ela irá se 
posicionar na direção resultante dos campos. 
 
A bússola indica a resultante B e então podemos calcular Bs e descobrir Bt. O 
campo magnético uniforme, produzido por um par de bobinas de Helmholtz no ponto 
médio entre as bobinas: 
Equação 1 Campo magnético uniforme produzido por um par de bobinas 
 
Equação 2 Campo magnético conforme o diagrama 
 
O módulo do campo magnético da Terra varia entre 20µT a 60µT. 
 
 
 
OBJETIVO 
Este experimento tem como finalidade determinar a componente horizontal do 
campo magnético da terra. Para isso criamos um campo magnético constante com 
módulo e direção conhecidos sobreposto ao campo da terra. Através do campo 
magnético resultante podemos calcular a componente horizontal do campo magnético 
terrestre. 
 
DESENVOLVIMENTO 
Materiais utilizados: 
 1 par de bobinhas Helmholtz 
 1 bússola 
 1 suporte para bússola 
 1 resistor de 47Ω 
 1 miliamperímetro 
 1 fonte de corrente contínua 
 
Figura 2 Diagrama esquemático da montagem do experimento 
 
Montamos o circuito como representado na figura 2, as bobinas foram 
ligadas uma de frente para a outra e em série. A bússola foi colocada sobre o suporte e 
no centro do sistema, de modo que o plano da bússola continha o eixo das bobinas. 
Giramos as bobinas, mantendo-as sempre paralelas, de modo que a linha Norte-Sul 
ficou perpendicular ao seu eixo. Variamos a tensão na fonte de maneira que pudéssemos 
medir o ângulo defletido com maior precisão e então anotamos a corrente 
correspondente, registramos os dados coletados em uma tabela. 
 
Resultados e análises 
I(mA) 37 79 142 204 265 
θ(graus) 10 20 30 40 50 
Bs (T) 4,15 ∗ 10−6 8,85 ∗ 10−6 1,59 ∗ 10−5 2,29 ∗ 10−5 2,97 ∗ 10−5 
tg θ 0,1763 0,3640 0,5773 0,8390 1,1918 
 
Tabela 1: Campo magnético Bs no centro das bobinas de Helmholtz em função da corrente elétrica 
i que passa por elas. 𝜽 é o ângulo entre o campo magnético total no centro das bobinas de 
Helmholtz e a componente horizontal do campo magnético terrestre. 
 
 
Gráfico 1: Bs x tg θ 
A partir da regressão linear obtemos: 
𝐵𝑠 = 2,875 ∗ 10−5 ∗ 𝑡𝑔 − 1,11 
 
Comparando a equação obtida com a equação 2, obtemos a componente horizontal do 
campo magnético da Terra que é dado pelo coeficiente angular: 
𝐵𝑡 = 2,875 ∗ 10−5 𝑇 = 28,75µT 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Com esta prática, podemos concluir que é possível calcular o campo magnético da Terra 
utilizando uma bússola, um circuito envolvendo uma fonte, um resistor e o sistema de 
bobinas de Helmholtz. Durante o experimento ao ligarmos o circuito a bússola aponta 
para o vetor resultante, soma da componente horizontal do campo da terra e do campo 
gerado pelo par de bobinas. Dispomos dos dados necessários para calcular o campo 
gerados pela bobina e então podemos calcular o campo da Terra. A componente 
horizontal do campo magnético da Terra encontrada a partir da regressão linear foi 
 28,75µT e estava dentro do esperado, na faixa de 20 µT a 60 µT 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
HALLIDAY, David;RESNICK, Robert;WALKER, jearl. Fundamentos de física: 
Volume 3 : 
eletromagnetismo. 8.ed. Rio de janeiro : LTC - Livros Técnicos e Científicos,c2009. 
 
Caderno de Atividades de Laboratório – Física Geral 3 – Eletromagnetismo 
O magnetismo da Terra. Disponível em: 
<http://www.geocities.ws/saladefisica5/leituras/magnetismoterra.html>Acesso em 
02/11/2017 
Magnetismo terrestre. Disponível em:<https://www.coladaweb.com/fisica/fisica-
geral/magnetismo-terrestre-campo-magnetico-da-terra>Acesso em 02/11/2017