Experimento - Campo Magnético da Terra - UFERSA

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS 
CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
NOTA 
 
EXPERIMENTO 10: CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA 
PROFESSOR: TURMA: DATA: / / 
 
ALUNOS 
1 – 4 – 
2 – 5 – 
3 – 6 – 
1 – OBJETIVO: Obter o módulo do campo magnético da Terra utilizando 
conceitos da magnetostática. Determinar o módulo e a direção do campo 
magnético gerado por uma espira e um solenóide, e os efeitos destes sobre a 
orientação relativa do ponteiro de uma bússola; 
2 – INTRODUÇÃO: O módulo do campo magnético Bs no centro de um 
solenóide circular de comprimento L contendo N espiras é dado por Bs =μ0.n.I, 
com μ0 = 4π х 10–7T.m/A que é a constante de permeabilidade do meio e, ainda 
temos n = N/L que é a densidade linear de espiras. O torque τ exercido pelo 
campo B sobre um dipolo magnético μ é dado por τ = B х μ e seu módulo é 
dado por τ = B.μ.sen(α) e  é o ângulo entre os vetores B e μ . O torque tende a 
fazer o dipolo girar no sentido de reduzir o ângulo  , ou seja, no sentido da 
posição de equilíbrio estável. Em sistemas que apresentam mais de um campo 
magnético o campo resultante é dado pela soma de todas as componentes. 
Assim o campo resultante BR é escrito como BR = Σ Bi. Um dipolo pode ser o 
ponteiro de uma bússola. Para uma corrente que passa por um determinado fio, como mostrado na figura 01, a 
regra da mão direita é usada para determinar a direção e sentido do campo magnético gerado por uma corrente 
elétrica I no ponto P. Na regra da mão direita o polegar indica o sentido da corrente e os outros dedos indicam o 
sentido e direção do campo magnético. A Lei de Biot-Savart é descrita pela Eq. 01. 
 
 
3 – MATERIAL UTILIZADO 
• 01 solenóide; • 01 multímetro com função para amperímetro; 
• Conetores do tipo banana; • 01 fonte de alimentação DC; 
• 01 bússola; • Papel milimetrado; 
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
4.1 – EXPERIMENTO DE OERSTED: Ajuste 
a tensão da fonte para 0,3 V. Monte o circuito 
da figura 02 orientando o cabo na direção 
norte-sul geográfico (olhe a bússola). Coloque 
a bússola na parte superior do cabo e ligue a 
fonte. Aperte o interruptor e descreva o que 
acontece (use a regra da mão direita). Este 
experimento é feito como um curto-circuito 
com uma corrente de I  2,5 A, desta forma, 
não deixe a fonte ligada por mais de 20 
segundos! Repita este procedimento colocando a bússola na parte inferior do fio e comente o ocorrido. 
 
 
 
 
 
Figura 02 
 
 
Figura 01 
d B=
 0 . I 
d S ×r 
4 . r
3
 
Equação 01 
 
Usuario
Máquina de escrever
Quando a bússola é colocada sobre o cabo, percebemos variação angular no sentido nordeste. Já quando é
Usuario
Máquina de escrever
colocada sob o cabo, percebemos variação angular no sentido noroeste. Essa diferença de sentido é explicada
Usuario
Máquina de escrever
pela regra da mão direita, em que essa pequena diferença entre colocar a bússola sob e sobre o cabo, faz com
Usuario
Máquina de escrever
que o sentido seja invertido, invertendo assim o direcionamento angular da bússola.
 
4.2 – Zere a tensão da fonte. Monte o circuito da figura 03.A composto por um amperímetro, uma fonte de tensão, 
um solenóide e a chave. A bússola deve ser colocada dentro da solenóide como mostrado na figura 03.B 
orientando-a no sentido norte–sul geográfico e esta direção deve ser perpendicular ao eixo do solenóide. Verifique 
que o norte geográfico corresponde a zero graus. Aplicar os valores de corrente elétrica indicados na tabela 01 e 
anotar os ângulos correspondentes para cada variação de corrente (veja a figura 03.B). A corrente é variada 
mudando a tensão da fonte com cuidado. 
 
 
I (A) 0,0 0,02 0,04 0,06 0,08 
θ (°) 0,0 
tg (θ) 0,0 
Tabela 01 
 
4.3 – Faça o gráfico de I versus tg() no espaço do gráfico 01. 
4.4 – Use o método de regressão linear e determine os coeficientes e suas unidades 
da reta Y = A.X + B que melhor ajustará os pontos e escreva-os ao lado. 
4.5 – Com os valores de A e B da reta de ajuste, determine o campo magnético da 
terra BT. Determine o erro percentual Ep com relação ao valor conhecido do campo 
da terra que é de 30,0 μT. Comente sobre as possíveis fontes de erro deste 
experimento? 
 
 
 
4.6 – Na figura 04, tem-se uma espira circular com raio 
muito grande de comprimento L e três bússolas. As 
bússolas 1 e 2 estão sobre o fio, a bússola 3 está sob o fio 
(olhe a figura 4.A). Se a magnitude do campo magnético 
gerado pela corrente i na figura 4.B na posição das 
bússolas é aproximadamente igual ao campo da terra, 
responda o que se pede: 
(A) Determinar o giro do ponteiro de todos as três bússolas 
(horário ou antihórario) para a figura 4.B; 
(B) Determinar os ângulos que os ponteiros fazem com o 
eixo horizontal para a figura 4.B; 
 
6 – REFERÊNCIAS: 
[1] – Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física III, Eletricidade e Magnetismo, 12ª Ed., Pearson, 2008; 
[2] – Halliday, Resnick, Krane, Física 3, 5ª Ed., LTC, 2011; 
(B) (A) 
Figura 04 
Figura 03 
A = 
B = 
BT = 
Ep = 
 
(B) (A) 
Usuario
Máquina de escrever
22 NE
Usuario
Máquina de escrever
39 NE
Usuario
Máquina de escrever
49 NE
Usuario
Máquina de escrever
59 NE
Usuario
Máquina de escrever
1.6693
Usuario
Máquina de escrever
1.150
Usuario
Máquina de escrever
0.8098
Usuario
Máquina de escrever
0.4040
Usuario
Máquina de escrever
0.048
Usuario
Máquina de escrever
0.00146
Usuario
Máquina de escrever
24 µT
Usuario
Máquina de escrever
20%
Usuario
Máquina de escrever
Erro de leitura dos ângulos na bússola, imprecisão da leitura da corrente no amperímetro e interferência dos 
Usuario
Máquina de escrever
campos magnéticos gerados pelas outras correntes elétricas presentes.
 
 
 
 
 
 
 
Usuario
Imagem Posicionada
Usuario
Máquina de escrever
4.3- 
Usuario
Imagem Posicionada
Usuario
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4.4- Pela tabela abaixo, I(A) [x] vs tg θ [y], feita regressão linear na calculadora, obtemos: 
Usuario
Imagem Posicionada
Usuario
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y = ax + bnully = 0.048x + 1.46E-3
Usuario
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a = 0.048nullb = 1.46E-3 ou 0.00146
Usuario
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4.5- Bt = 50/0.125 (4πE-7 x 0.048) 
 Bt = 400 (6.03E-8)
 Bt = 2.41E-5 T ou 24 µT
Usuario
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Ep = (30-24)/30 (100%)nullEp = 20%
Usuario
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RESPOSTAS
Usuario
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4.6- a)
Usuario
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1- Não gira; null2- Gira no sentido horário; null3- Gira no sentido horário.
Usuario
Máquina de escrever
b)
	4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
	6 – REFERÊNCIAS: