CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA P: 2013.2

CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA

Grupo:

Marcelo Silva

Mateus Scher

Nelson Medeiros

03 de Fevereiro – 2013

Sumário

1. Introdução _____________________________________________________03

2. Fundamentação Teórica _________________________________________ 03

3. Objetivos ______________________________________________________05

4. Materiais Utilizados _____________________________________________05

5. Procedimento Experimental ______________________________________06

6. Resultados e Cálculos ____________________________________________07

--- Gráfico 1 : Relação B(B) X tgθ referente a resistência 5Ω

--- Gráfico 2 : Relação B(B) X tgθ referente a resistência 15Ω

7. Conclusão ______________________________________________________14

8. Bibliografia _____________________________________________________15

Introdução

O experimento foi realizado no dia 03/02/14, durante a aula de Física Experimental II, ministrada pelo Professor Umbelino F. Neto, no laboratório de Física, da Universidade do Federal da Paraíba. No experimento ‘Campo Magnético da Terra’, utilizaram-se materiais como, reostato de deslocamento longitudinal e bobina circular para montar. Como base cientifica foi necessário o conhecimento empirico adquirido na disciplina de Física 3 concluida no semestre passado e o roteiro da aula prática fornecida pelo o professor.

2. Fundamentação Teórica

O estudo do campo magnético da Terra tem interesse prático na navegação, na comunicação, na prospecção mineral, entre outros. Esse campo tem uma configuração semelhante à de um grande ímã em forma de barra, cujo pólo sul está próximo do pólo norte geográfico da Terra, como representado, na Figura 1, por meio de linhas de campo magnético.

O módulo do campo magnético da Terra varia de 20 μT a 60 μT, mas, devido às condições geológicas presentes em determinados locais, ele pode diferir bastante do valor esperado para aquela região como, por exemplo, nesse experimento trabalhamos com um módulo do campo magnético referido a capital João Pessoa – PB ,nordeste Brasileiro onde o valor era de aproximadamente 22.3 μT (segundo o software Wolfram alfa). 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.

Figura 1: Representação das linhas do campo magnético da Terra

De acordo com o livro de James S. Walker, Física (2 ª ed.), A "direção do campo magnético, B, em um determinado local é a direção na qual o pólo norte de uma bússola aponta quando colocado naquele local." Em geral , linhas de campo magnético saída do pólo norte de um ímã e entrar no pólo sul, e sempre forma circuitos fechados, pois eles nunca iniciar ou parar em qualquer lugar (Walker). Mas, desde que os opostos se atraem, o que nós pensamos como pólo norte geográfico da Terra é, na verdade, o pólo sul do campo magnético da Terra. Da mesma forma, pólo sul geográfico da Terra é, na verdade, o pólo norte do campo magnético da Terra.

Sabe-se que uma carga elétrica em movimento ou uma corrente elétrica produz um campo magnético em sua vizinhança. Na Figura 2,representa-se uma bobina de comprimento L, formada por N = 9 espiras de seção reta circular de raio R. Uma corrente Io nas espiras produz um campo magnético B cujo módulo, no centro da bobina, é dado por equação abaixo em que μ é a permeabilidade magnética do meio no interior da bobina , µ0 é a permeabilidade magnética (µ0= 4π.10-7T.m/A) e para o ar é μarμvácuo= 1,26 10–6Tm/A. A direção desse campo é ao longo do eixo da bobina e seu sentido é dado pela “regra da mão direita” (Lei de Ampère). O campo magnético resultante BR é dado pela soma vetorial do campo magnético da terra BT, e o campo magnético da bobina BB.

Figura 2: Sistema magnético e relação vetorial do campo magnético resultante

O campo magnético foi calculado através da Lei de Biot-Savart ,sendo uma equação do Eletromagnetismo que fornece o campo magnético B gerado por uma corrente elétrica I constante no tempo. Essa equação é válida no domínio da Magnetostática. Podemos dizer que a Lei de Biot-Savart é o ponto de partida para a Magnetostática, tendo assim um papel semelhante à Lei de Coulomb na Eletrostática.

3. Objetivos

A prática teve como objetivo determinar a componente horizontal do campo magnético da Terra. Para isso, utilizou-se o campo magnético produzido por uma bobina, calculado pela lei de Biot e Savart, e o ângulo de deflexão observado no ponteiro da bússola magnética. Observar a relação direta da resistência com a corrente e a voltagem,quantificar e esbosar a relação de proporção e comportamento do campo magnético da búsula versus tge Além do mais revisar e fortalecer o estudo sobre eletromagnetismo.

4. Materiais

Bobina

Fonte de Tensão e corrente

Multímetro Digital

Reostato Longitudinal

Bússula magnética

Régua métrica

Cabos de Conexão

5.