Relatório indutância de uma bobina

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	 RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE FISCA III
Rômulo Castro Silva – Engenharia Mecatrônica
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INDUTÂNCIA DE UMA BOBINA
Uma corrente elétrica em uma bobina gera um campo magnético, como há linhas de campo que atravessam o interior da bobina, podemos falar que há um fluxo magnético através da bobina. Se a corrente for alternada, este fluxo também será alternado. 
INTRODUÇÃO
Inicialmente, vamos entender o conceito de indução eletromagnética. O fenômeno da indução eletromagnética provocou uma verdadeira revolução no estudo do eletromagnetismo devido ao alto potencial de aplicação. O transformador (dispositivo usado em diversas instalações elétricas para aumentar ou diminuir uma tensão) funciona graças ao fenômeno da indução. 
Duas bobinas são enroladas em uma peça de ferro, denominada núcleo do transformador. Em uma dessas bobinas é aplicada uma tensão alternada V1 que desejamos transformar, isto é, que desejamos aumentar ou diminuir. Essa bobina é denominada enrolamento primário do transformador. A corrente elétrica alternada na bobina primária gera um campo magnético também alternado. O núcleo de ferro é imantado e o campo magnético estabelecido no núcleo de ferro também é alternado. Como estas linhas de indução passam através da outra bobina (enrolamento secundário) do transformador, um fluxo magnético alternado induzirá uma tensão V2 nesta bobina. Se o número de espiras na bobina secundária for maior do que na bobina primária teremos V2 > V1. Por outro lado, se o número de espiras da bobina secundária for menor do que o da primária teremos V2 < V1.
Lembrando que as linhas de indução magnética ou linhas de campo aparecem quando temos um imã ou um dispositivo onde circula a corrente. Em qualquer situação, as linhas de indução são sempre fechadas e estão mais próximas umas das outras nas regiões onde o campo magnético é mais intenso. Desta forma, quando as linhas de indução atravessam uma espira, falamos que há um fluxo magnético através da espira. O fluxo magnético que atravessa uma espira ou um circuito fechado é diretamente proporcional à área da espira, à intensidade do campo magnético e depende da posição da espira em relação ao campo magnético. Portanto o fluxo magnético que atravessa uma espira pode variar:
Se o campo magnético variar
Se a área da espira variar
Se a posição da espira no campo variar
A lei de Faraday estabelece que esta força eletromotriz induzida é decorrente da variação temporal do fluxo do campo magnético através da superfície S limitada pela curva C. Essencialmente esta lei estabelece que onde há um campo magnético variável no tempo há também um campo elétrico diferente em sua essência do campo eletrostático produzido por cargas elétricas em repouso. 
 O sinal negativo que aparece na lei de Faraday se deve a Lenz o qual atentou para o fato de que a corrente induzida deve atuar no sentido de anular a variação temporal do fluxo magnético e consequentemente a FEM induzida. Se isto não ocorresse bastaria iniciar o processo que o mesmo se auto sustentaria violando desta feita o princípio de conservação da energia. No caso particular de um arranjo constituído por um solenoide de N espiras e um imã cilíndrico o fluxo magnético através do solenoide é igual a soma dos N fluxos através de cada uma das espiras e como tal pode ser escrito na forma:
Desta forma concluímos que uma força eletromotriz induzida aparece na bobina, quando a corrente elétrica não é constante. O fluxo magnético total ) através da bobina é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica, com constantes de proporcionalidade igual à indutância da bobina, que é determinada da seguinte forma:
A indutância representa o fluxo magnético através da bobina por unidade de corrente, agrupando-se as formulas acima temos que a força eletromotriz induzida na bobina é:
Sendo: , então 
Logo:
Deste modo a força eletromotriz em um circuito RL é dado por:
Logo,
Lembrando que quando trabalhamos com corrente alternada, temos a presença de uma grandeza que provoca defasamento, chamada impedância (Z), e a impedância é a resultante da ação conjunta da resistência e reatância.
Para Xl= wl = 2 πfL	
					
OBJETIVO
Nesta prática temos como objetivo inicial, determinar o valor da resistência R através da equação V=RI, faremos isto através de uma regressão linear nos valores obtidos da variação da tensão e da corrente na tabela, lembrando que a variação será efetuada em uma fonte de corrente continua. Em seguida, repetimos o processo anterior de variação da tensão, porém, agora trabalhamos com uma fonte de corrente alternada, deve-se montar o gráfico de V x I e efetuar uma regressão linear de forma a se obter na equação empírica, o valor da Z (impedância) e o valor da indutância da bobina, no qual será obtido através da última formula deduzida acima. 
DESENVOLVIMENTO 
A execução desta pratica é bem simples, pois trata-se dos mesmos procedimentos para as duas etapas da pratica. Inicialmente montaremos o circuito da imagem anterior e de forma sequencial variamos a tensão na entrada do circuito de forma a obter o valor da corrente no circuito, no primeiro processo utilizaremos uma fonte de corrente continua e no segundo utilizaremos uma fonte de corrente alternada.
Material Utilizado:
01 miliamperimetro
Cabos de ligação
01 fonte de tensão continua
01 fonte de tensão alternada
01 voltimetro 
01 bobina
RESULTADOS 
Tabela corrente continua:
	V(v)
	0
	0,25
	0,50
	0,75
	1,00
	1,25
	1,50
	1,75
	I(A)
	0
	0,050
	0,082
	0,132
	0,178
	0,225
	0,268
	0,315
Tabela Corrente alternada:
	V(v)
	0
	1,00
	1,25
	1,50
	1,75
	2,00
	2,25
	2,50
	I(A)
	0
	0,115
	0,140
	0,166
	0,197
	0,235
	0,256
	0,286
Gráfico corrente continua:
Gráfico Corrente Alternada: 
Encontramos o valor de R para a corrente continua:
Obtemos:
Encontramos o valor de Z para a corrente alternada:
Obtemos:
Logo o valor da indutância da bobina é:
PERGUNTAS:
Por que razão em corrente continua calculamos a resistência e em corrente alternada calculamos impedância?
Pois no circuito de corrente alternada há a reatância indutiva, a impedância é a resultante entre a ação conjunta da resistência e da reatância.
Qual a condição para que exista indutância?
A indutância só existe, enquanto há variação da corrente I e do Campo Magnético.
BIBLIOGRAFIA
Livros – Caderno de Laboratório – Física III Eletromagnetismo
HALLIDAY, David;RESNICK, Robert;WALKER, jearl. Fundamentos de física: Volume 3 : eletromagnetismo. 8.ed. Rio de janeiro : LTC - Livros Técnicos e Científicos,c2009.
TIPLER, Paul Allen;MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros : volume: 2 eletricidade e magnetismo,ótica.6. ed.Rio de Janeiro:LTC - Livros Técnicos e Científicos,c2009.
	Rômulo Castro Silva | Engenharia Mecatrônica