Determinação da Componete Horizontal do Campo Magnético Terrestre, Exercícios de Matemática

Baixe Determinação da Componete Horizontal do Campo Magnético Terrestre e outras Exercícios em PDF para Matemática, somente na Docsity! Campo Magnético da Terra INTRODUÇÃO 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. pólo norte pólo sul . geográfico magnético, x FIGURA | - Representação das linhas do campo magnético da Terra, cuja configuração é semelhante à de um ímã em forma de barra; o eixo de simetria desse campo não coincide com o eixo geográfico ou eixo de rotação. O módulo do campo magnético da Terra varia de 20 uT a 60 uT, mas, devido às condições geológicas presentes em determinados locais, ele pode diferir bastante do valor esperado para aquela região. 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. Neste experimento, será determinada a componente horizontal do campo magnético da Terra no local do laboratório. Para isso, um campo magnético constante, com módulo e direção conhecidos, é superposto ao campo magnético da Terra, de valor desconhecido. A componente horizontal do campo da Terra pode, então, ser determinada a partir da medição do campo resultante. O campo magnético conhecido é produzido por duas bobinas circulares, coaxiais, ligadas em série e separadas uma da outra por uma distância igual ao seu raio R, como ilustrado na Figura 2. Pode-se mostrar que, nessa configuração — conhecida como Bobina de Helmholtz —, obtém-se um campo magnético mais uniforme no ponto P, eqiiidistante das duas, e seu módulo é dado por 8 uNI a a 1 5 R €D) em que i é a corrente elétrica, N é o número de espiras em cada bobina e u = 1,26 x 106 Tm/A é à permeabilidade magnética do vácuo, que é, aproximadamente, igual à do ar. FIGURA 2 - Duas bobinas circulares, coaxiais, ligadas em série e separadas por uma distância igual ao seu raio, produzem um campo magnético uniforme no ponto P, egiiidistante das duas e situado sobre seus eixos — esse arranjo é conhecido como configuração de Helmholtz. A agulha de uma bússola, colocada no ponto P, orienta-se na direção da soma do campo magnético das bobinas com o campo da Terra. Considere que a Bobina de Helmholtz é posicionada sobre a mesa com seu eixo orientado na direção Leste-Oeste. Nessa situação, o campo magnético B, no centro do arranjo das bobinas, faz um ângulo de 90º com o campo magnético Br da Terra, como mostrado, esquematicamente, na Figura 3. Se B=0 T, a agulha de uma bússola, colocada no centro das bobinas, orienta-se na direção da componente horizontal de Br — a