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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II
(CAMPO MAGNÉTICO E INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA)
HEDHIO LUIZ FRANCISCO DA LUZ – RA: 29148
JOSÉ EDUARDO PADILHA DE SOUSA – RA: 29149
ROBERTO ROSSATO – RA: 29158
FÍSICA
FÍSICA EXPERIMENTAL II – TURMA: 31
MARINGÁ
OUTUBRO DE 2003
CAMPO MAGNÉTICO E INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
1 RESUMO
A primeira parte desta experiência teve como objetivo verificar que
o campo magnético de uma bobina é proporcional ao número de espiras e à
corrente. Também determinamos experimentalmente o valor da componente
horizontal do campo magnético terrestre, na região de Maringá, assim como o
campo magnético de uma bobina.
Já na segunda parte analisamos a indução eletromagnética em uma bobina
causada por um imã, bem como a indução causada por uma bobina em outra.
2 INTRODUÇÃO
O campo magnético é um campo vetorial que atua em todos os pontos do
espaço em volta de um imã. Esse imã pode ser um imã permanente, ou um
eletroímã (um núcleo de ferro com uma bobina enrolada pela qual percorre
uma corrente; muito utilizado em industrias).
Neste experimento vamos nos concentrar em como uma corrente
percorrendo um fio condutor cria um campo magnético ao seu redor.
3 TEORIA
Uma corrente percorrendo um fio condutor cria um campo da seguinte
forma:
(1)
Onde = 4π x 10-7 T.m/A; é a constante de permeabilidade.
Figura 1 – Campo Magnético Criado por Corrente
Figura 2 – Esquema da Bobina Utilizada
Onde é o campo magnético da Terra, é o campo magnético
gerado pela bobina e é o campo resultante. N é o número de espiras, a
e b são os lados da bobina.
(2)
(3)
(4)
(5)
Figura 3 – Corrente Induzida Pela Variação do Fluxo Magnético
4 PARTE EXPERIMENTAL
Para esta experiência foram utilizados dois resistores , uma
fonte de alimentação DC variável com precisão de ±0,1V da marca DAWER, um
multímetro digital marca Minipa modelo ET-1502, uma trena de 2m da marca
LUFKIN (modelo y822CME) com precisão de ± 0,05cm, bússola com precisão de
±1º, fio condutor, cabos de ligação, jacarés, cavalete de madeira, caneta,
caderno e calculadora.
Foi montado o esquema de circuito da Figura 3, colocando-se em série
a fonte (V), os resistores, aqui representado somente por R, o amperímetro
(A) e a bobina (L).
Figura 3 – Esquema do Circuito
Na primeira parte ligamos a fonte à uma tensão de 12V, demos uma
volta completa na espira (N=1), e medimos a corrente (I) e o ângulo ()
de deflexão da agulha da bússola. Em seguida demos mais voltas (N=5 e N=10)
e anotamos novamente as medidas.
Em seguida fixamos o número de voltas da bobina (N=8), e alteramos a
corrente (I) de 0,2A a cada medida, anotando o ângulo ().
Depois de feito isso, manteve-se fixo o número de voltas (N=8) e
também a corrente (I=1,5A). Alteramos então à distância da bússola a espira
de 5cm.
Obs: A bobina tem a forma quadrada com lados a=b=(25±0,05)cm.
Já na segunda parte da experiência analisamos experimentalmente o
que acontece quando se movimenta um imã dentro de uma bobina, e quando se
mantém este parado. Sendo esta bobina ligada a um Galvanômetro.
Em seguida colocamos duas bobinas concêntricas lado a lado, ligando
uma ao Galvanômetro e a outra a uma fonte de tensão, ligando-se e
desligando a fonte, e alterando seu valor.
5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Tabela 1 – Medidas dos Ângulos de Deflexão da Bússola
Tabela 2 e 3 – Medidas dos Ângulos de Deflexão da Bússola
O que você observa ao introduzir o imã rapidamente na bobina? Se não
existe nenhuma fonte de f.e.m. ligada à bobina, como você explica a
passagem de corrente?
Explique também o que acontece nos procedimentos relacionados aos
itens 3 e 4?
Explique as observações verificadas nos itens 7 a 9.
Qual a grandeza relevante na produção de uma corrente induzida.
A energia elétrica que chega até nossa residência é produzida com o
princípio de Faraday-Henry. Como isto ocorre?
6 DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
7 OUTRAS FONTES DE CONSULTA
1. HALLIDAY, D., RESNICK, R. Fundamentos de Física 3. Rio de Janeiro:
LTC, 1991, 300p.
2. ANDREY, J. M. Eletrônica básica : teoria e prática. São Paulo: Rideel,
1999, 425p.
8 OUTRAS FONTES DE CONSULTA
1. http://www.fisica.ufmg.br
2. http://www.fisica.ufc.br
3. http://www.fis.uc.pt
4. http://www.if.ufrj.br
5. http://www.if.sc.usp.br
6. http://www.if.ufrgs.br
7. http://www.fisica.ufsc.br
8. http://www.dfi.uem.br
9. http://webfis.df.ibilce.unesp.br/cdf
10. http://www.ifi.unicamp.br
11. http://www.if.usp.br
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