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Determinação do Campo Magnético da Terra

Objetivo
Determinar o valor da componente horizontal do campo magnético da Terra. Teoria
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. Na maior parte dos pontos da superfície da Terra, o campo magnético não é paralelo a superfície. Por isso, em geral, ele é superficiado por meio de suas componentes horizontal, na direção Norte-sul, e vertical.
Neste experimento, será determina a componente horizontal do campo magnético da Terra no local do laboratório. Para isso, um campo magnético constante, com modulo 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.
No diagrama abaixo, toma-se e como vetores, tem-se

– Campo magnético uniforme, produzido por um par de bobinas de Helmholtz. No ponto médio entre as bobinas, modulo de Bs é

Em que R é o raio da bobina, N=130 é o numero de espiras em cada bobina, x é a metade da distancia entre as bobinas, é a corrente elétrica que circula nas bobinas e = é a permeabilidade magnética do vácuo, que é, aproximadamente, igual à do ar.

– Componente horizontal do campo magnético da Terra. De acordo com o diagrama,

Então Bt é a inclinação do gráfico Bs versus tg.

Materiais

Uma par de bobinas de Helmholtz
Uma bússola
Um suporte para bússola
Um resistor de 47Ω
Um miliamperímetro
Uma fonte de corrente contínua