Artigo 2 de Laboratório de Eletricidade e Magnetismo

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA
CAMPUS CARAÚBAS 
LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO
Israel Jonathan Menezes Praxedes
Campo Magnético da Terra
Caraúbas/RN, 2018
RESUMO
Neste trabalho utilizando conceitos de magnetostática, calcularemos o módulo e o sentido do campo magnético da terra através de uma espira e um solenoide e seus efeitos sobre a orientação relativa em um ponteiro de uma bússola. Veremos também o erro admitido para esse tipo de cálculo devido as condições onde o experimento foi realizado, bem como o arredondamento dos valores obtidos
A prática do experimento estudado trouxe a experiência de conhecer o comportamento de uma bússola e como ela se comporta estando sendo perturbada por um campo magnético causado pela tensão que passa por uma espira.
Palavras chaves: Campo; Magnético; Terra.
1. INTRODUÇÃO
Campo magnético pode ser definido como uma região em volta de um imã onde acontecem as interações magnéticas, onde também pode ser representado como um vetor que é chamado de indução magnética.
O campo magnético terrestre assemelha-se a um dipolo magnético com seus polos próximos aos polos geográficos da Terra. Uma linha imaginaria que é traçada entre os polos sul e norte magnéticos apresenta uma inclinação de aproximadamente 11,3° relativa ao eixo de rotação da Terra. Um campo magnético se estende infinitamente e vai se tornando mais fraco com o aumento da distância da sua fonte.
O campo magnético da Terra envolve e atravessa toda a superfície de modo parecido como um campo produzido por um dipolo. Assim podendo compreender que o campo magnético da Terra faz com que o planeta se comporte como um grande e forte imã. Onde o norte magnético permaneceria próximo ao polo sul geográfico e o sul magnético, próximo ao Norte geográfico. 
É importante saber que os Polos Norte e Sul determinados geograficamente são os pontos onde surgem as extremidades do eixo em torno do qual a Terra gira. O Polo Norte Magnético considerado é o ponto de onde surgem as linhas de campo magnético. E o Polo Sul Magnético é na verdade o ponto para onde tendem as linhas de campo magnético que surgem do Polo Sul Geográfico. 
FIGURA 01: Campo magnético da terra
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Como foi visto na forma conceitual, o campo magnético da terra pode se comparar a um imã gigante e em forma de barra que vai do polo sul ao polo norte do planeta. Sua direção pode ser observada através de uma bússola onde ela se alinhará na direção do campo magnético que existe na região.
Campos magnéticos são gerados quando ‘partículas’ com cargas elétricas estão em movimento. Assim, ao passar corrente elétrica através de um fio, se formará um campo magnético nas suas proximidades. Os campos magnéticos também podem ser gerados quando ocorre variação de um campo elétrico e vice-versa. (Correia,2007).
Em laboratório, ao introduzir uma corrente em um fio condutor gerando um campo magnético e colocando próximo de uma bússola, ela não se alinhará somente com o campo magnético da Terra, mas sim indicará uma resultante do campo magnético terrestre e o campo gerado artificialmente no fio condutor. Assim quanto maior foi a corrente que passa pelo fio, maior será a influência sobre a bússola e sua variação. O mesmo acontece quando se aplica uma corrente em um solenoide.
O campo magnético da Terra é um dos diversos fatores fundamentais para a manutenção da vida, pois é essencial para o equilíbrio dos ciclos atmosféricos e geológicos, protegendo direta e indiretamente os seres vivos. Talvez nosso lar não fosse capaz de sustenta a vida sem ele. (Correia, 2007).
O modulo do campo magnético B, no centro de um solenoide circular de comprimento L contendo N espiras é dado por:
 (1) 
Onde T.m/A, que é a constante de permeabilidade do meio, e ainda temos que é a densidade linear de expiras.
3. MATERIAIS E MÉTODOLOGIA 
3.1. MATERIAIS
1 solenoide;
Conectores;
1 bússola;
1 multímetro com função para amperímetro;
1 fonte de alimentação.
3.2. MÉTODOLOGIA
Inicialmente foi montado o circuito como mostrado na figura 02. Composto pela fonte de alimentação, multímetro, multímetro, solenoide e um resistor.
FIGURA 02: Modelo do circuito 
Colocou-se a bússola dentro do solenoide conforme mostrado na figura 03, direcionando-a ao sentido norte-sul geográfico e ficando perpendicular ao eixo do solenoide.
FIGURA 03: Representação da posição da bússola
Marcou-se o norte geográfico fazendo com que seja o ponto zero graus da bússola. Foi aumentando gradativamente e cuidadosamente a intensidade da fonte em 10, 20, 30 e 40 mA e anotou-se os valores correspondentes dos ângulos para cada variação de corrente.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
	Com o aumento da tensão da fonte, a bússola foi se deslocando sua seta que estava zerada e foram medidos os seguintes valores.
	I (A)
	0,0
	0,01
	0,02
	0,03
	0,04
	θ (°)
	0,0
	19°
	29º
	32º
	40º
	tg(θ)
	0,0
	0,3443
	0,5543
	0,6249
	0,8391
	Com os resultados que foi obtido, calculou-se o campo magnético com a equação (1) e utilizando a intensidade de 0,03ª, temos:
	Para calcular o campo magnético da Terra utiliza-se a equação:
Sendo que o θ = 32°, assim:
 
	Inicialmente os dados não saíram como esperado e repetiu-se todos os passos para uma melhor analise, assim foi notado que por causa de uma má leitura dos ângulos obtidos e aproximações nos cálculos foram os principais causadores dos erros. Após isso, os dados se aproximaram mais dos resultados esperados.
5. CONCLUSÕES
	Para qualquer tipo de experimento é de grande importância saber que cada experimento seja da área que for, para que possamos aprofundar cada vez mais os conhecimentos da física e do mundo. Diante do experimento, foi possível observar como medir o campo magnético da terra por meio de um campo artificial conhecido, assim podemos verificar que a representação feita com espiras e solenoide obteve resultados aceitáveis, pois se aproximou do resultado esperado para o campo magnético da Terra.
	Com isso foi possível perceber e analisar as teorias que regem as relações entre diferentes campos magnéticos superpostos, assim permitindo analisar grandezas que parecem impossível de calcular, fazendo de maneira simplificada.
	Também foi possível notar que os erros que aconteceram com o decorrer do experimento foram causados por arredondamento de valores, erros de paralaxes na leitura do ponteiro da bússola, por ser um objeto muito sensível a variações de interferência externas.
	Contudo o experimento foi capaz de transmitir um entendimento de forma prática e mostrando as comparações com a forma teórica.
6. REFERÊNCIAS 
BRANCO, Pércio de Moraes. Magnetismo Terrestre. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Magnetismo-Terrestre-2623.html>. Acesso em: 25 jan. 2019.
CORREIA, Caio Fábio Teixeira. O CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA. 2007. 30 f. Monografia (Especialização) - Curso de Física, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2007. Disponível em: <http://www.fisica.ufpb.br/~pet/Monografias/O Campo Magnético da Terra - Caio Correia.pdf>. Acesso em: 25 jan. 2019.
HALLIDAY; RESNICK. Fundamentos de Física . 9ª Ed. V2. LTC. 2012, RJ. 
Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física II, Termodinâmica e ondas, 12º Edição, Pearson 2008.