Eletromagnetismo - Atividade A3 - REV00

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ELETROMAGNETISMO 
 
ATIVIDADE A3 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JULIO ALAFE COPA 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
LEI DA INDUÇÃO DE FARADAY 
 
Tabela 1 - Resultado do experimento de Lei de Indução de Faraday 
b 
 
1. De acordo com os passos realizados durante o procedimento, qual a relação entre a 
rapidez da variação do fluxo magnético proveniente do ímã e a corrente exibida no 
multímetro? 
 
Conforme é possível observar na tabela 1, quando o imã se aproximou rapidamente da 
bobina, o valor de corrente apresentado no multímetro foi de aproximadamente 3,10 
μA. 
 
Quando o imã se aproximou lentamente da bobina, o valor de corrente apresentado 
no multímetro foi de aproximadamente 1,02 μA. 
 
Portanto, quanto maior a rapidez com que o imã se aproxima da bobina, maior será a 
variação do fluxo magnético e, consequentemente, maior será a indução de força 
eletromotriz, bem como o valor de corrente mostrado no multímetro. 
 
2. Qual foi o comportamento do campo magnético ao aproximar e afastar o ímã? 
 
Conforme é possível observar na tabela 1, a aproximação do Polo Norte produziu uma 
corrente positiva e o afastamento uma corrente negativa. 
 
Ao inverter a polaridade do ímã, houve alguma diferença no comportamento do 
campo? 
 
Sim, no polo Sul o efeito foi contrário em relação ao polo Norte. A aproximação 
resultou em um valor de corrente negativa e o afastamento positiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
FORÇA MAGNÉTICA ENTRE FIOS PARALELOS 
 
1. Posicione os ímãs de forma que os polos semelhantes estejam frente a frente, 
conforme a figura 1. Qual o tipo de interação que ocorre entre esses polos? Justifique. 
 
A interação entre os imãs com polos semelhantes colocados frente a frente é de 
repulsão. 
 
 
2. Posicione os ímãs de forma que os polos opostos estejam frente a frente, conforme a 
figura 2. Qual o tipo de interação que ocorre entre esses polos? Justifique. 
 
A interação entre os imãs com polos opostos colocados frente a frente é de atração. 
 
3. Posicione os ímãs em 3 arranjos distintos e faça um esboço das linhas de indução 
magnéticas em cada um dos arranjos feitos 
 
 
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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTERAÇÃO ENTRE DOIS IMÃS PERMANENTES 
 
 
1. Quais são os parâmetros observados no ensaio que afetam a força magnética entre 
dois fios paralelos? 
 
Comprimento, distância, sentido e intensidade das correntes elétricas circulantes em 
cada um dos condutores e a permeabilidade magnética do meio. 
 
2. Mantendo os demais parâmetros constantes e variando apenas a distância (d) entre os 
fios paralelos, construa um gráfico entre a força magnética e a distância entre os 
condutores. 
 
 
 
De acordo com o gráfico, qual a relação entre os parâmetros analisados? Essa relação 
pode ser verificada pelas equações estudadas? Justifique. 
 
A relação entre a Força Magnética e a distância entre os condutores é inversamente 
proporcional. Quanto maior a distância, menor a intensidade da força de interação do 
campo magnético no fio. 
 
Essa relação pode ser verificada na equação porque o parâmetro da distância entre os 
condutores aparece no denominador da fórmula, conforme destacado em verde 
abaixo: 
 
�⃗⃗� =
𝜇0. 𝑖1. 𝑖2. 𝑙
2 ∙ 𝜋 ∙ 𝒅
 
 
3. Mantendo os demais parâmetros constantes e variando apenas o comprimento (l) dos 
fios, construa um gráfico entre a força magnética e o comprimento dos condutores. 
 
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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
 
 
De acordo com o gráfico, qual a relação entre os parâmetros analisados? Essa relação 
pode ser verificada pelas equações estudadas? Justifique. 
 
A relação entre a Força Magnética e o comprimento dos condutores é diretamente 
proporcional. Quanto maior o comprimento, maior a intensidade da força de interação 
do campo magnético no fio. 
 
Essa relação pode ser verificada na equação porque o parâmetro do comprimento dos 
condutores aparece numerador da fórmula, conforme destacado em verde abaixo: 
 
�⃗⃗� =
𝜇0. 𝑖1. 𝑖2. 𝒍
2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑑
 
 
4. Ao inverter a polaridade de um dos circuitos analisados, o que ocorre com a força 
magnética entre os dois fios paralelos? Justifique o comportamento observado 
 
Ao inverter a polaridade de um dos condutores, será invertido o sentido das forças 
magnéticas, mantendo a mesma intensidade. 
 
5. Como a intensidade da corrente que percorre o condutor 2 (circuito da direita) afeta a 
força magnética sobre o condutor 1 (circuito da esquerda)? 
 
Ao percorrer corrente elétrica 𝑖2 no condutor 2, é produzido um campo magnético �⃗� 2 
circular entorno do fio. As cargas elétricas do condutor 1, estando no raio de alcance 
do campo magnético �⃗� 2, sofre a ação de uma força que é dado pela equação: 
 
�⃗⃗� 12 = 𝑖1. 𝑙 × �⃗� 2 
 
Como ângulo entre o campo �⃗� 2 e a direção do comprimento do condutor 𝑙 é de 90°, e 
o campo magnético �⃗� 2 é dado pela equação: 
 
�⃗� 2 =
𝜇0. 𝑖2
2𝜋𝑑
 
 
Temos que o modulo da força que atua no condutor 1 sobre o efeito do campo 
magnético produzido pela corrente no condutor 2 é dado por: 
 
𝐹 12 =
𝜇0. 𝑖1. 𝑖2. 𝑙
2𝜋𝑑
 
 
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6. Analise como a corrente que percorre cada um dos condutores influencia o valor da 
força magnética entre dois fios paralelos e estabeleça qual a relação entre esses 
parâmetros. O sentido da corrente influencia na intensidade da força magnética? 
Justifique. 
 
Conforme apresentado na questão 5, o modulo da força magnética que atua sobre 
dois condutores em paralelo é diretamente proporcional as correntes 𝑖1 e 𝑖2 que 
circulam respectivamente nos condutores 1 e 2. Porque uma das correntes será 
responsável por produzir o campo magnética e a outra corrente portará as cargas 
elétricas que sofreram a ação desse campo magnético. 
 
O sentido da corrente não influencia na intensidade da força magnética, apenas no seu 
sentido, determinando se elas serão de atração (aproximação entre os condutores) ou 
repulsão (afastamento dos condutores). 
 
 
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INDUÇÃO MÚTUA ENTRE DUAS BOBINAS 
 
1. Existe diferença entre o valor exibido no multímetro com o interruptor S1 ligado e 
desligado? 
Sim. 
 
Em caso afirmativo, qual é essa diferença e explique o motivo dela existir. 
Quando o interruptor S1 está desligada, o circuito está aberto e não há presença de 
tensão nos terminais dos transformadores. Consequentemente, o valor mostrado no 
display do multímetro será zero. Quando o interruptor é ligado, o circuito de 
alimentação do transformador é fechado e surge uma diferença de potencial entre os 
seus terminais, que é mostrado no multímetro com um valor diferente de zero. 
 
2. Qual a tensão exibida no secundário do transformador a vazio? 
A tensão exibida no secundário do transformador a vazio é de 1,3 V 
 
O transformador montado com as bobinas 1 e 2 na placa de ensaio é do tipo elevador 
ou abaixador? Justifique. 
O transformador montado é do tipo rebaixador, porque o número de espiras no 
secundário é menor em relação ao primário e, consequentemente, a tensão no 
secundário também é menor. 
 
3. Dada a relação de espiras entre o primário e o secundário, qual deveria ser a tensão 
exibida no multímetro caso o transformador utilizado no ensaio fosse um 
transformador ideal? 
 
𝑁𝑝 > Número de espiras no primário = 600 
𝑁𝑠 > Número de espiras no secundário = 300 
𝑈𝑝 > Tensão no primário = 3,1 
 
Substituição os valores na expressão, temos: 
 
𝑈𝑝
𝑈𝑠
= 
𝑁𝑝
𝑁𝑠
 → 
3,1
𝑈𝑠
= 
600
300
 → 3,1 = 2 ∙ 𝑈𝑠 
 
𝑈𝑠 = 1,55 𝑉 
 
A tensão que seria exibida no multímetro caso o transformadorutilizado no ensaio 
fosse um transformador ideal é de 1,55 V. 
 
4. Qual a tensão exibida no secundário do transformador com a carga (lâmpada) 
conectada nele? 
A tensão exibida no secundário do transformador com carga é de 0,5 V. 
 
Explique a diferença entre a tensão no secundário do transformador a vazio e com a 
carga. 
A diferença ocorre porque quando em carga, flui uma corrente elétrica no circuito que 
provoca uma que queda de tensão associado a impedância interna do transformador. 
 
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