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EXPERIMENTO Nº Campo magnético em Bobina DATA DA REALIZAÇÃO: Nome dos Alunos que realizaram a experiência: Samuel Chirico dos Santos 2013.01.55778-1 Alessandro Josenildo Marcus Rogério Ana Carolina ROTEIRO DE LABORATÓRIO – EXPERIÊNCIA Eletrização estática - pesquisa Introdução: OBJETIVO: MATERIAL UTILIZADO: PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Indução de uma corrente elétrica num conductor, a partir da indução magnética. Iremos verificar se é possível induzir num condutor uma corrente elétrica i, a partir da indução magnética B. Conecte o sistema com seguências de espiras paralelas ao multímetro digital com fundo de escala em 100 ou 200 mA. Figura 1 Aproxime o pólo norte do ímã no interior da bobina e torne a retirá-lo. O que você pode concluir do observado? Torne a aproximar da bobina o pólo norte do ímã, pare com ele próximo da mesma e torne a afastar. Refaça esta operação com maior rapidez e compare os dois casos. Segundo suas observações, como se relaciona a rapidez da variação do fluxo magnético B, com a intensidade de corrente induzida i que circula pelo condutor? A figura 2 simboliza as espiras da bobina (vista de frete) e o sinal x, o sentido do vetor B devido a aproximação do pólo norte do ímã. O que ocorre com a densidade de linhas de indução B que penetram no interior da bobina quando o polo norte magnético se aproxima dela? O que ocorre com a densidade de linhas de indução magnética que penetram no interior da bobina, quando o ímã é afastado? Ao aproximar o ímã da bobina, a variação do fluxo magnético B faz surgir um fem no sistema bobina – amperímetro e o sentido da corrente induzida i é tal que seus efeitos tentam anular os que a provocam. Em outras palavras, ao aproximar o polo norte do ímã, o número de linhas de indução (cruzinhas) aumenta no interior da espira e a corrente induzida circular num sentido tal, que as linhas de indução geradas por ela, contrariarão o aumento do número de linhas de indução (cruzinhas). O único jeito disso ocorrer é a corrente elétrica induzida gerar uma indução magnética com o sentido de fluxo contrário (simbolizando por “pontos”). Considere pontos no interior da figura 2 como gerados pela corrente induzada circulante na bobina. Aplique a regra da mão direita, observando que os pontos indicam o sentido do Bi induzido pela corrente elétrica circulante na bobina e verifique que o sentido desta corrente realmente confere com o sentido indicado pelo galvanômetro (multimetro), neste caso, sentido anti-horário. A figura 3 simboliza as espiras da bobina (vista de frente) e os ponto, o sentido do vetor B devido a aproximação do pólo sul do ímã. O que acontece com a densidade de linhas de indução B que penetram no interior da bobina quando o polo sul magnético se aproxima dela? Procedendo semelhantemente, considere os movimentos dos pólos magnéticos descritos, em cada caso a seguir. 1º caso (figura 4): Pólo norte do ímã se afastando da bobina. 2º caso (figura 5): Pólo sul do ímã de afastando da bobina. Monte o circuito a seguir com a fonte regulada para 5vcc. Observe a ligação das bobinas em paralelo para aumentar o valor do campo magnético gerado por elas. Dependure o ímã no gancho duplo e “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente das boninas, afastanda uns dois centímetros das memas e de frente para elas. Ligue o circuito e observe. Inverta o sentido da corrente e descreva suas conclusões. Os fenômenos eletromagnèticos, que à primeira vista parecem ser muito numerosos, na realidade são três, a saber (complete as lacunas). Uma corrente elétrica passando por um condutor, Variando o fluxo magnético sobre um condutor fechado, surgirá (neste condutor) uma corrente induzida (também denominada corrente eletromagnética), cujo sentido é tal que, RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO: Conectamos o sistema com seguências de espiras paralelas ao multímetro digital com fundo de escala em 100 ou 200 mA. Com a ajuda de uma bussola identificamos os pólos do ímã. Norte Sul Então aproximamos o pólo norte do ímã no interior da bobina. O que você pode concluir do observado? Resposta: Podemos concluir que foi gerada uma tensão com a passagem do campo magnético do ímã no interior da bobina e quando retiramos o ímã foi gerada uma tensão de sinal oposto (negativo). Então tornamos a aproximar da bobina o pólo norte do ímã, e depois o afastamos com maior rapidez e comparamos os dois casos. Segundo suas observações, como se relaciona a rapidez da variação do fluxo magnético B, com a intensidade de corrente induzida i que circula pelo condutor? Resposta: Podemos observar que o quanto mais rápido realizamos o movimento maior é a tensão que está sendo medida no multímetro, então concluimos que são diretamente proporcional. A figura 2 simboliza as espiras da bobina (vista de frete) e o sinal x, o sentido do vetor B devido a aproximação do pólo norte do ímã. O que ocorre com a densidade de linhas de indução B que penetram no interior da bobina quando o polo norte magnético se aproxima dela? Resposta: Quando aproximamos o imã da espira, o número de linhas de indução aumenta, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida num determinado sentido O que ocorre com a densidade de linhas de indução magnética que penetram no interior da bobina, quando o ímã é afastado? Resposta: Quando afastamos o imã da espira, o número de linhas de indução diminui, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida com sentido oposto. Ao aproximar o ímã da bobina, a variação do fluxo magnético B faz surgir um fem no sistema bobina – amperímetro e o sentido da corrente induzida i é tal que seus efeitos tentam anular os que a provocam. Em outras palavras, ao aproximar o polo norte do ímã, o número de linhas de indução (cruzinhas) aumenta no interior da espira e a corrente induzida circular num sentido tal, que as linhas de indução geradas por ela, contrariarão o aumento do número de linhas de indução (cruzinhas). O único jeito disso ocorrer é a corrente elétrica induzida gerar uma indução magnética com o sentido de fluxo contrário (simbolizando por “pontos”). Considere pontos no interior da figura 2 como gerados pela corrente induzada circulante na bobina. Aplique a regra da mão direita, observando que os pontos indicam o sentido do Bi induzido pela corrente elétrica circulante na bobina e verifique que o sentido desta corrente realmente confere com o sentido indicado pelo galvanômetro (multimetro), neste caso, sentido anti-horário. Resposta: Aplicamos a regra da mão direita (polegar no sentido da corrente e a “fechada” da mão passando por dentro da espira, fornece o sentido das linhas de indução). Assim, para que a face esquerda da espira seja um pólo norte e a direita um pólo sul, a corrente elétrica induzida deve ter o sentido anti-horário. A figura 3 simboliza as espiras da bobina (vista de frente) e os ponto, o sentido do vetor B devido a aproximação do pólo sul do ímã. O que acontece com a densidade de linhas de indução B que penetram no interior da bobina quando o polo sul magnético se aproxima dela? Resposta: Quando aproximamos o imã da espira, o número de linhas de indução aumenta, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida num determinado sentido oposto de quando é inserido o pólo norte. Procedendo semelhantemente, considere os movimentos dos pólos magnéticos descritos, em cada caso a seguir. 1º caso (figura 4): Pólo norte do ímã se afastando da bobina. Resposta: Quando o polo norte do ímãé afastado da espira é criado um campo oposto sul na face da espira atraindo o ímã. 2º caso (figura 5): Pólo sul do ímã de afastando da bobina. Resposta: Quando o pólo sul do ímã é afastado da espira é criado um campo oposto norte na face da espira atraindo o ímã. Montamos o circuito a seguir com a fonte regulada para 5vcc com as bobinas ligadas em paralelo para aumentar o valor do campo magnético gerado. Fonte ajustada em 5vcc. Então dependure o ímã no gancho duplo e “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente das boninas. Ligamos o circuito e o pólo norte do ímã foi atraido pelas espiras quando energizados.. Invertemos o sentido da corrente e então o pólo sul do ímã foi atraído pelas espiras energizadas. Podemos concluir que ao energizamos as espiras diretamente o sentido da corrente é o mesmo de quando aproximamos o pólo norte do ímã das espiras desernegizadas, portanto o pólo norte do ímã é atraído das espiras energizadas. Agora quando energizamos as espiras inversamente o pólo sul é atraido, pois alteramos o sentido da corrente elétrica. O mesmo acontece quando aproximamos uma bússola das espiras energizadas. Os fenômenos eletromagnèticos, que à primeira vista parecem ser muito numerosos, na realidade são três, a saber (complete as lacunas). Uma corrente elétrica passando por um condutor, produz um campo magnético B cujas linhas de campo são formadas por círculos concêntricos. Variando o fluxo magnético sobre um condutor fechado, surgirá (neste condutor) uma corrente induzida (também denominada corrente eletromagnética), cujo sentido é tal que, o campo magnético criado pela corrente se opõe à variação do campo magnético que produz a corrente. 6. CONCLUSÃO 7. BIBLIOGRAFIA Fisica Experimental I: 1) Young, H. D.; Freedman, R. A. FISICA I: Mecânica. Editora Pearson Addison Wesley. 12 ed. 2003. 2) Serway, R. A. FISICA VOL. I: MECANICA E GRAVITAÇAO. Editora LTC. 3 ed. 1996. 3) Walker, J.; Halliday, D.; Resnick, R. Fundamentos de Fisica, v. 1 Editora LTC. 8 ed. 2009. Fisica Experimental II: 1) Young, H. D.; Freedman, R. A. FISICA II: Termodinâmica e ondas. Editora Pearson Addison Wesley. 12 ed. 2003. 2) Serway, R. A. FISICA VOL.II: Movimento oscilatório e termodinâmica. Editora LTC. 3 ed. 1996. 3) Walker, J.; Halliday, D.; Resnick, R. Fundamentos de Fisica, v. 2 Editora LTC. 8 ed. 2009. Fisica Experimental III: 1) Young, H. D.; Freedman, R. A. FISICA III: Eletromagnetismo . Editora Pearson Addison Wesley. 12 ed. 2003. 2) Serway, R. A. Principios da Física VOL.III: Eletromagnetismo. Editora LTC. 3 ed. 2002. 3) Walker, J.; Halliday, D.; Resnick, R. Fundamentos de Fisica, v. 3 Editora LTC. 8 ed. 2009. http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/eletrizacao2.php http://fisicaevestibular.com.br/magnetismo6.htm
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