Relatório Fisica Experiental III Exp 11 Gilberto Rufino

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma 1009
Experiência nº 11
02/06/2015
Nome da experiência:
A INDUÇÃO MAGNÉTICA DEVIDO À CORRENTE ELÉTRICA QUE CIRCULA NUM CONDUTOR RETILÍNEO
Professor: Gilberto Rufino
Antonio Carvalho mat: 201402186738
Antonio Dumbo mat: 201001337441
Bruno Paes Soares mat: 201202140572
Pauline Silvestre mat: 201401366694
Rafael Neves mat: 201307229115
Introdução:
O objetivo deste experimento é mais uma vez fazer observações com relação às linhas de um campo magnético, dessa vez através da indução de duas bobinas ao invés de uma bobina comum e uma circular. 
Desenvolvimento Teórico:
Como vimos na experiência anterior, quando um condutor elétrico é atravessado por uma corrente elétrica, aparecerá espontaneamente um campo magnético em sua volta. 
Uma característica deste campo magnético é ser constituído por linhas de força que são circulares de forma que podemos, por exemplo, colocar bússolas  em diferentes pontos da extremidade do campo e o Norte de cada uma delas estará voltado sempre para a direção tangencial das linhas do campo.
Mais resumidamente, podemos dizer que um fio condutor percorrido por corrente elétrica gera ao seu redor um campo magnético, cujo o sentido depende do sentido da corrente.
Este efeito foi descoberto por Hans Christian Oersted, que percebeu através de experiências que uma agulha magnética posicionada paralelamente a um condutor elétrico sofreria deflexão significativa em relação a sua posição original. Podemos saber a direção e o sentido do campo magnético gerado através da Regra da Mão Direita e o seu valor em diferentes pontos através da Lei de Biot-Savart.
Essa lei pode ser expressa da seguinte forma:
, onde:
B = intensidade do campo magnético, em Tesla (T); 
μ = permeabilidade magnética do meio. Vamos considerar este como sendo o vácuo. Logo, μ = 4 π T.m/A;
i = intensidade de corrente elétrica, em Ampère (A); 
d = distância entre o ponto de referência e o centro do fio, em metro (m).
Material Utilizado:
01 sistema com duas espiras paralelas retangulares;
04 conexões com pinos de pressão;
01 mesa articulável para encaixe das bobinas paralelas modelo EQ052.07;
01 chave de três posições modelo EQ020.12;
Limalhas de ferro;
01 fonte de alimentação DC.
Experimento:
 Monte a experiência conforme a figura a seguir, com tensão de 4 Volts, mas por pouco tempo (devido a alta amperagem), apenas o necessário para haver a movimentação das limalhas.
 
Resultados:
1) Represente o experimento observado:
R: 
2) O que representam as circunferências concêntricas que têm o condutor retilíneo como centro?
R: As circunferências formadas pelas limalhas de ferro representam as linhas de indução magnética do campo presente.
Resumidamente falando, as linhas do campo magnético.
3) Represente na figura a seguir a orientação do vetor indução magnética B nos pontos P1 e P2 considerando a corrente CC com seu sentido de baixo para cima (saindo da folha de papel):
	
R: 
 
4) Represente na figura a seguir a orientação do vetor indução magnética B nos pontos P1 e P2 considerando a corrente CC com seu sentido de cima para baixo (entrando na folha de papel):
R:
5) Como se orientam as linhas de indução magnéticas geradas ao redor de um condutor, quando percorridas por uma corrente alternada?
R: Com uma corrente alternada, o sentido do vetor indução magnética ficaria alternando constantemente, pois a corrente ficaria variando entre ambos os sentidos.
Nesse caso, considerando a frequência padrão do país, com uma variação de 60 hz, ou seja, 60 ciclos por segundo.
Entretanto, como isso ocorre rapidamente, não podemos verificar a alteração de sentido do vetor através das limalhas. Só podemos perceber a presença das linhas, e, portanto, do campo.
O mesmo ocorre se utilizarmos a corrente contínua, ora em um sentido, ora em outro.
De fato, o vetor indução magnética também mudará o seu sentido. Ainda assim, como não podemos visualizá-lo, apenas veremos as linhas.
Logo, a única coisa que nos resta é simbolizar essa inversão, nos utilizando dos elementos já demonstrados anteriormente:
 
6) Identifique cada termo variável da expressão :
R:
B = intensidade do campo magnético, em Tesla (T); 
μ = permeabilidade magnética do meio. Vamos considerar este como sendo o vácuo. Logo, μ = 4 π T.m/A;
i = intensidade de corrente elétrica, em Ampère (A); 
d = distância entre o ponto de referência e o centro do fio, em metro (m).
 = proporção numérica que tem origem na relação entre o perímetro de uma circunferência e seu diâmetro. Valor adimensional.
7) Supondo que a intensidade da corrente i que circula pelo fio seja 75 A, qual o valor do vetor indução magnética B num ponto P distante 0,2 m do fio (no vácuo) ?
R:
 
Considerações Finais/Conclusão:
Embora saibamos que a alteração do sentido da corrente provoca uma alteração no sentido do vetor indução magnética, não podemos vê – lo, mesmo através do uso de limalhas. Apenas podemos ver as linhas do campo magnético.
Portanto, só podemos simbolizar o sentido do vetor.
Com isso, ao realizarmos a experiência com a corrente em sentido diferente, mesmo sabendo que o vetor se inverteu e a situação é completamente diferente, visualmente acaba se formando a mesma figura.
Isso porque as limalhas podem apenas representar as linhas de indução do campo magnético, mas não o sentido do vetor, tão pouco o sentido da corrente.
Entretanto, esta experiência pode ser feita de tal forma que podemos visualizar o sentido. Isso pode ser feito realizando o experimento tridimensionalmente. Para isso seria necessário uma mesa adequada e material magnético apropriado, como o ferro líquido.
Mesmo assim, podemos tirar lições valiosas e grande aprendizado ainda que façamos a experiência bidimensionalmente.
Materiais Bibliográficos Referenciais:
Aulas Fisica Teórica III – EAD – Estácio de Sá
Site Wikipédia < http://pt.wikipedia.org/ >
Site Info Escola < http://www.infoescola.com/>