Baixe Determinação da Componente Horizontal do Campo Magnético Terrestre - Prof. Agra e outras Resumos em PDF para Física Experimental, somente na Docsity! Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC Laboratório de Física Experimental II Campus Bodocongó – CEP: 58109-970 EXPERIMENTO 11: CAMPO DA TERRA Relatório Apresentado à Disciplina de Física Experimental II da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil do CTRN da UFCG como requisito básico para aprovação na citada disciplina. Discente: Rian Campos Almeida – 122110665 Docente: Kennedy Leite Agra
[email protected] Campina Grande – PB, Abril de 2024. 1 Experimento 11: Campo da terra Autor: Rian Campos Almeida Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Bodocongó, 58109-970, Campina Grande – PB Resumo: O experimento visa determinar a componente horizontal do campo magnético terrestre usando bobinas de Helmholtz. Este arranjo consiste em duas bobinas com raio𝑅, espaçadas por uma distância igual ao raio. Uma bússola é posicionada entre elas ao longo do eixo, onde o campo magnético gerado é perpendicular à direção da bússola. Isso permite a medição precisa da componente horizontal do campo magnético terrestre. A técnica das bobinas de Helmholtz proporciona uma maneira controlada de estudar e quantificar campos magnéticos, sendo essencial em várias aplicações científicas e tecnológicas. Palavras chave: Componente horizontal, Bobinas de Helmholtz, Campo magnético terrestre. 1. INTRODUÇÃO No século XVII, William Gilbert revelou a semelhança do campo magnético terrestre com o de um ímã gigante, cujos polos coincidem aproximadamente com os polos geográficos da Terra. Uma linha traçada entre os polos magnéticos e geográficos exibe uma inclinação de cerca de 11,3º em relação ao eixo de rotação terrestre. A teoria do dínamo é amplamente aceita para explicar a gênese desse fenômeno. De modo geral, um campo magnético se estende infinitamente e enfraquece com a distância de sua fonte. O campo magnético terrestre percorre e atravessa toda a superfície do planeta, assemelhando-se ao campo de um dipolo. Isso implica que a Terra se comporta como um imenso ímã, influenciada tanto por seu campo natural quanto por campos artificiais gerados em seu interior. Uma bússola se orienta conforme o campo magnético local. Em um ambiente controlado, a bússola não se alinha apenas com o campo terrestre, mas também com o campo resultante da combinação do campo terrestre e de um campo artificialmente gerado. A direção do campo resultante depende das intensidades Bh e Ba, que podem 2 Fonte: Silva, Laerson Duarte da. Laboratório de Óptica, Eletricidade e Magnetismo: Física Experimental II. UFCG, 2019 Figura III – Leitura do ângulo de deflexão. Fonte: Autor (2024) Após a realização dos procedimentos, obteve-se os seguintes resultados: Tabela I – Dados referentes ao experimento para determinação do campo magnético da Terra. I (mA ) θ θ θ θmédio 5 5 10° 9° 10° 9,66° 10 17° 15° 16° 16° 15 25° 24° 24° 24,33° 20 32° 30° 32° 31,33° 25 37° 37° 35° 36,33° 30 42° 42° 42° 42° 35 46° 46° 46° 46° 40 50° 50° 50° 50° 45 53° 52° 53° 52,67° 50 55° 55° 55° 55° 55 57° 58° 58° 57,67° Fonte: Autor (2024) 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A partir dos dados obtidos experimentalmente, foi possível construir o gráfico de θmédio em função da corrente I, observado na imagem III. Figura IV – Gráfico referente aos dados da tabela 1. Fonte: Autor (2024) 6 Ao analisar o gráfico, percebe-se que 𝐴 = 0,9601. A corrente que corresponde a 𝜃 = 45° é aproximadamente 𝐼 = 37,01 𝑚𝐴, e a partir da expressão Ba= M ∙ μ0 ∙ I ( 5 4 ) 3 2 ∙ R em que μ0 = 4𝜋 × 10−7, R = 20 𝑐𝑚 e M = 154 espiras para cada bobina, pode-se encontrar a componente horizontal para o campo magnético da Terra (𝐵 ). Isso é possível poisℎ para um ângulo de 45º, o valor de Ba coincide com o valor de Bh. Dessa forma, tem-se que: Ba=Bh=0,26 G 4. CONCLUSÃO Em suma, durante os experimentos, pudemos testemunhar o procedimento de medir o campo magnético terrestre, empregando um campo magnético artificial conhecido gerado por uma bobina. Esta prática não só validou conceitos teóricos fundamentais através da experimentação, mas também permitiu a determinação da componente horizontal do campo magnético terrestre, registrada como Bh=0,23G. Esse valor se mostrou surpreendentemente próximo ao resultado calculado experimentalmente, que foi de Bh=0,26G. δ %=¿0,26−0,23∨ ¿ 0,23 ∙ 100=13,04 % ¿ Por fim, com a conclusão de todos os procedimentos experimentais, podemos afirmar que foram executados de maneira satisfatória, indicando a consecução dos objetivos estabelecidos. Apesar disso, reconhecemos a possibilidade de ocorrerem erros decorrentes de diversas fontes, como imprecisões nas medições, falhas nos cálculos ou influências externas. Tais variações são inerentes a qualquer experimento científico e devem ser consideradas ao interpretar os resultados obtidos, contribuindo para uma análise mais completa e precisa dos dados. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, LAERSON DUARTE DA et al. LABORATÓRIO DE ÓPTICA, ELETRICIDADE E MAGNETISMO: Física Experimental II. UFCG, 2019. 7
