Trabalho Unidade 3 - Eletromagnetismo I - Caroline Bueno

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Caroline da Silva Capriolli Bueno - Atividade 3 - N1 -
Disciplina de Eletromagnetismo I
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
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? Quanto mais rápido o ímã se aproxima da bobina
maior sua corrente. Isso devido a força eletromotriz induzida, que gera uma
corrente induzida no circuito com a razão da variação do fluxo magnético pelo
intervalo de tempo.
2. Qual foi o comportamento do campo magnético ao aproximar e afastar o ímã?
Ao inverter a polaridade do ímã, houve alguma diferença no comportamento do
campo? Ao aproximar e afastar o imã é possível verificar a mudança de sinal,
ou seja, o sentido da corrente muda conforme o fluxo magnético diminui. O
sistema gera uma força eletromotriz induzida, consequentemente uma
corrente induzida, em uma determinada distância entre o imã e a bobina. Ao
se aproximarem completamente, o corpo é nulo, ou seja, não há força e não
há geração de corrente elétrica no campo. Também é possível observar que, o
fluxo de um campo magnético é em função do ângulo (cosseno) que se forma
entre estes dois elementos. Sem mudar a posição do imã não há variação do
fluxo magnético e consequentemente não há corrente. Quando invertemos o
sentido do ímã, invertemos também o fluxo magnético e a corrente elétrica.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Quais são os parâmetros observados no ensaio que afetam a força magnética
entre dois fios paralelos? Corrente elétrica, espessura dos condutores,
comprimento dos condutores e distância entre os condutores.
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. Quanto maior a distância entre os condutores, menor é
a força magnética que atua entre eles (no Excel, força magnética com valores
muito pequenos para visualização no eixo).
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. De acordo com o gráfico, qual a relação entre os parâmetros
analisados? Essa relação pode ser verificada pelas equações estudadas?
Justifique. Nesse caso, quanto maior o comprimento dos fios, maior a força
magnética, fenômeno que vai de acordo com as equações estudadas, visto
que o comprimento dos fios é diretamente proporcional à força magnética.
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. Durante a inversão de polaridade de um dos circuitos a força
magnética irá inverter de posição nos fios paralelos.
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)? O fato de o
fio condutor percorrido pela corrente elétrica ser atraído ou repelido pelo imã
pode ser em termos de força magnética. Nesse caso uma força de campo, já
que a interação ocorre a distância, não existindo a necessidade de contato
direto entre o fio e o imã.
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. Sim, Utilizando a regra da mão direita, podemos
ver que, se as correntes estiverem no mesmo sentido, a força magnética entre
os fios será de atração. Caso as correntes possuam sentidos contrários, a força
será de repulsão entre os fios.
AVALIAÇÃO DOS
RESULTADOS
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.
Figura 1 – Posicionamento dos ímãs em relação à mesa projetável
Resposta: Repulsão, pois possuem a mesma carga elétrica e com isso o sentido da força de cada um
deles é oposta (afastamento).
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.
Figura 2 – Posicionamento dos ímãs em relação à mesa projetável
Resposta: Atração, pois possuem a cargas elétricas distintas e com isso o sentido da força de cada um
deles é oposta (a aproximação).
3. Posicione os ímãs em 3 arranjos distintos e faça um esboço das linhas de
indução magnéticas em cada um dos arranjos feitos.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Indução Mútua Entre Duas Bobinas
1. Existe diferença entre o valor exibido no multímetro com o interruptor
S1 ligado e desligado? Em caso afirmativo, qual é essa diferença e explique
o motivo dela existir. Sim, existe. Quando S1 é acionado a tensão do
transformador 1 apresenta a tensão de 1,3V em corrente alternada,
mostrando que o transformador está operando com o circuito do
secundário em aberto. Quando S1 é desligado não há tensão e circulação
de corrente pelo circuito, logo, a tensão será zero.
2. Qual a tensão exibida no secundário do transformador a vazio? O
transformador montado com as bobinas 1 e 2 na placa de ensaio é do tipo
elevador ou abaixador? Justifique. O transformador é do tipo abaixador,
pois a tensão no secundário do transformador a vazio é 1,3V em corrente
alternada, enquanto a tensão que entra no primário é de 3,1V em
corrente alternada sem a carga da lâmpada, já quando se considera a
carga da lâmpada no primário, a tensão no secundário caí para 0,5V em
corrente alternada.
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? Todo transformador acaba tendo
uma perda devido ao número de espiras, mas em uma situação ideal
calculada a tensão seria de 1,55V em corrente alternada.
4. Qual a tensão exibida no secundário do transformador com a carga
(lâmpada) conectada nele? Explique a diferença entre a tensão no
secundário do transformador a vazio e com a carga. Com a carga da
lâmpada conectada a tensão no secundário é de 0,5V em corrente
alternada, enquanto que sem carga no primário a tensão no secundário é
de 1,5V em corrente alternada. Com a carga a tensão no secundário
diminui pois há um aumento da corrente para suprir a potência
necessária para manter a lâmpada (carga) em operação.