Universidade Federal de Uberlândia Unlock Access to An Elétrica Faculdade de Engenharia
Exclusive 30 Day Trial Relatório Campo Magnético da Terra
Laboratório de Física Experimental II Access Now
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica No thanks, I don't want my exclusive trial
AULA PRÁTICA 8: CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA
Alunos:
Introdução Histórica e Conceitual: A existência do campo magnético da Terra é conhecida desde Unlock Access to An Gilbert, que em 1600 propôs em seu livro " De Magnete" que a terra fosse considerada equivalente a um ímã permanente. Contudo, o Campo Magnético da Terra foi utilizado para orientação desde muito cedo pelos chineses e foi utilizado também na época dos descobrimentos.
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Relatório Campo Magnético da de Terra Porém, a teoria física e matemática capaz descrevê-lo e justificar, só foi alcançada com Maxwell, no fim do século XIX, e os primeiros modelos "realistas" do mecanismo gerador Access Nowdo campo só começaram a ser construídos atualmente. A prova matemática de que o campo magnético observado à superfície Notem como fundamental a Terra, e não thanks, I don't origem want my exclusive trial fenômenos externos a ela foi obtida por Gauss, em 1838. Já nessa altura se tinha concluído que o campo magnético terrestre manifestava certa variação secular, e de que as variações rápidas deste tinham correlação com fenômenos atmosféricos como as Auroras Boreais .
A utilização da bússola como instrumento de localização sobre a terra partiu do princípio que o campo magnético da terra se aproxima do campo magnético gerado por um ímã permanente alinhado com o eixo de rotação, onde é possível distinguir o polo magnético do norte com o polo magnético do sul, além de um equador magnético, à semelhança do que ocorre com as referências geográficas. Neste sentido podemos falar de meridiano magnético como a projeção, na superfície da terra, das linhas de força do campo magnético. A declinação pode ser definida como o ângulo que em cada ponto o meridiano geográfico faz e o meridiano magnético. A inclinação será o ângulo dessas linhas de força com o plano que é tangente a Terra no ponto de observação. Uma inclinação de 90º corresponde ao polo magnético do norte, da mesma maneira que uma inclinação de -90º corresponde ao polo magnético sul. O Equador Magnético é constituído pelo conjunto de pontos de inclinação nula. Nota-se que se o campo magnético terrestre pode ser considerado como aproximadamente dipolar, e o eixo magnético não coincide em regra com o eixo geográfico, assim, os polos magnéticos afastam-se sensivelmente dos polos geográficos, e isso é o que ocorre na prática.
T eoria:
Neste experimento, a forma utilizada para se obter o valor do Unlock Access to An
Campo Magnético da Terra será simples e razoavelmente precisa,
Exclusive 30 campo conhecido será o produzido no centro de uma bobina de Helmholtz, percorrido por uma corrente . Day Trial No experimento, a corrente passará pelas bobinas e criará um utilizando uma bússola e um campo magnético conhecido, neste caso, o
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campo magnético no meio deste campo, onde está localizada a bússola, Now paralelo ao eixo das bobinas para Access a direta com intensidade dada por:
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Sendo
= . Tm/A a permeabilidade magnético no ar. Assim,
como estamos na superfície terrestre, o campo magnético total no local onde a bússola está, será a soma vetorial do campo da bobina com o campo da terra existente no local. Se o eixo da bobina com o campo da terra for orientado na direção Leste-Oeste, seu campo fará um ângulo de 90º com o campo da Terra (direção norte-sul), sendo a tangente do ângulo formado entre o gráfico resultante do campo da terra com o da bobina a razão do campo da bobina com o campo da terra.
A expressão que permite calcular o campo magnético na bobina é
,
Assim:
E como o gráfico a ser feito é o da corrente em função da tangente do ângulo variado na bússola, temos que:
Método
Experimental: Unlock Access to An
Exclusive 30 -Bússola; Day Trial -Multímetro digital na função Amperímetro na escala de 200 mA; Material utilizado:
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-Resistor de 47 para proteção (10 w); Access Now
-2 bobinas (Helmholtz) com N=154; -Fonte de tensão.
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O objetivo desta aula prática era determinar experimentalmente o campo magnético da terra que atuava no laboratório. Para isso foi utilizada a fonte de tensão, ligada por cabos de conexão a um resistor para proteção do equipamento de 47 e ao Amperímetro, e logo em série, ao Helmholtz. Assim, foram feitas as medidas do diâmetro das bobinas e a distância total entre elas para o cálculo da constante de 38 e 8 cm, respectivamente.
, e os valores foram
Desta maneira, a bússola foi colocada em um suporte bem ao meio das duas bobinas, fazendo com que a distância dela fosse de 4 cm para cada bobina, e este sistema todo foi montado com a direção normal de seu plano apontando na direção Leste-Oeste. Logo após, foi ajustada a tensão da fonte para o mínimo possível e a tensão foi variada para obtermos diferentes valores da corrente respectiva variação de ângulo . Assim, foi feito o gráfico
utilizando o programa
e sua
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8.0 e feitos os cálculos para obter-se o valor do campo magnético no
local.
Descrição
e Análise dos Resultados:
Inicialmente, foram feitas as medidas do diâmetro das bobinas e da Unlock Access to An
distância entre elas, e os valores obtidos para ambos, foram
Exclusive 30 que seria criado pelas bobinas nesta bússola, assim que ela estivesse exatamente no meio destas. Day Como o valor de é a metade do diâmetro, Trial tivemos que , e o valor de seria a também a metade da distância entre as bobinas, pois seria a posição do ponto P onde a bússola estaria localizada, assim . Como Access Now foram dados os valores de e , o valor obtido para , utilizando a fórmula respectivamente de 38 cm e 8 cm. Assim, foi possível calcular o valor
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descrita na teoria, foi de:No thanks, I don't want my exclusive trial
Após isso, foram tomados 10
Assim foi feita uma nova tabela,
valores da corrente e da variação
para montar o gráfico
do ângulo de acordo com a
onde foram colocados os valores
variação da tensão da fonte e
das
montada a tabela:
obtidos:
tangentes
dos
I (mA)
(° )
I (mA)
tg
6.2
5
6.2
-3,38052
7.2
10
7.2
0,64836
12.2
15
12.2
-0,85599
13.1
20
13.1
2,23716
16.4
25
16.4
-0,13353
20.0
30
20.0
-6,40533
25.8
45
25.8
1,61978
27.9
50
27.9
-0,2719
48.0
60
48.0
0,32004
59.7
65
59.7
-1,47004
,
ângulos
Finalmente obtivemos o gráfico
:
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E ao linearizamos o gráfico obtivemos o valor do coeficiente angular deste gráfico e o respectivo erro, mostrados na tabela do gráfico:
O coeficiente angular da reta dada pela linearização do gráfico foi de 5,71575 com possível erro de aproximadamente 0,005. Com este
calcular o valor do campo magnético é possível Unlock Access to An terrestre, pois de acordo com a fórmula , sabemos que este Exclusive 30 valor é igual à razão do campo magnético da terra sobre o campo proporcionado à bússola pelasDay bobinas,Trial assim: Access Now coeficiente e o valor de
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Conclusão: Podemos concluir pela realização deste experimento que o campo magnético da terra afeta a bússola até mesmo na presença de outro campo magnético, no caso o das bobinas, e como os dois campos exercem efeito sobre a bússola, com a variação do ângulo causada pelo aumento da tensão da fonte, consequentemente aumento do valor do campo magnético provocado pelo Helmholtz devido o aumento da corrente no circuito, podemos calcular o campo magnético terrestre no local onde está presente este arranjo pela análise do gráfico
. E por meio desta
análise, chegamos ao valor do campo magnético terrestre no laboratório
, o que está dentro do esperado, pois este campo varia de acordo com as condições geológicas de determinadas regiões de à , um valor consideravelmente pequeno, já que a letra grega representa o valor de . de aproximadamente
Bibliografia:
1- http://62.48.187.114/snigeduc/ficheiros/Diversos/Cap3_Campo_Magnetico[1].pdf 2- HALLIDAY, David e RESNICK, Robert / Fí sica, vol. 3 Eletricidade e Eletromagnetismo, 3a ed.
