Relatório Física Experimental III Indução Eletromagnética

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: 
	Disciplina: 
Física Experimental III
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	Professor (a): 
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	Nome do Aluno (a): 
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NOME DO EXPERIMENTO: 
Experimento 12: Indução Eletromagnética
OBJETIVOS:
Identificar e descrever o campo magnético e o vetor de indução magnética; 
Concluir que a variação do fluxo de indução magnética pode induzir uma corrente elétrica em um condutor e; 
Concluir que uma corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos.
INTRODUÇÃO TEÓRICA:
A indução eletromagnética é o fenômeno que origina a produção de uma força eletromotriz (f.e.m. ou Tensão) num meio ou corpo exposto a um campo magnético variável, ou bem num meio móvel exposto a um campo magnético estático. É assim que, quando o dito corpo é um condutor, produz-se uma corrente induzida. Este fenômeno foi descoberto por Michael Faraday que o expressou indicando que a magnitude da tensão induzida é proporcional à variação do fluxo magnético (Lei de Faraday).
Por outro lado, Heinrich Lenz comprovou que a corrente devida ao f.e.m. induzida se opõe à mudança de fluxo magnético, de tal forma que a corrente tende a manter o fluxo. Isto é válido tanto para o caso em que a intensidade do fluxo varie, ou que o corpo condutor se mova em relação a ele.
Indução eletromagnética é o princípio fundamental sobre o qual operam transformadores, geradores, motores elétricos e a maioria das demais máquinas eléctricas. Independentemente do tipo de combustível ou fonte de energia usada para gerar energia elétrica, em quase todos os casos é gerada energia mecânica de rotação que é logo usada para gerar eletricidade. Um exemplo é a energia eólica, uma das fontes de energia renováveis que estão sendo utilizadas para reduzir a contaminação produzida pelos combustíveis fósseis. O princípio que permite transformar a energia mecânica de rotação em eletricidade é a indução eletromagnética.
MATERIAL UTILIZADO:
Multímetro
Marca: Minipa
Modelo: ET-2042 C
Fonte de Alimentação Digital
Marca: Cidepe
Modelo: EQ030
 
Conjunto Eletromagnetismo
Marca: Cidepe
Modelo: EQ063
Imã em barra pendurado em um fio
ROTEIRO DO EXPERIMENTO:
Com o multímetro na função miliamperímetro aproxime e afaste o imã e observe as correntes elétricas medidas;
Repita o procedimento aproximando e afastando o imã com maior velocidade;
Regule a tensão para 5,0 V, dependure o ímã no gancho duplo em “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente das bobinas.
Aproxime o imã perpendicularmente à bobina e coloque a chave liga/desliga na posição liga.
DADOS COLETADOS: 
Experimento não exige coleta de dados, somente observação dos fenômenos ocorridos.
	Aproximação e afastamento do imã e observação da variação das correntes elétricas.
	
	
	
	Aproximação do imã perpendicularmente à bobina e ligando/desligando a chave.
	
	
	
CÁLCULOS: 
Experimento não exige cálculos de dados, somente observação dos fenômenos ocorridos.
ANÁLISE DOS RESULTADOS:
Com base no observado responda as questões:
Compare as duas situações anteriores, justificando a diferença. 
R: No primeiro experimento, uma corrente elétrica foi gerada ao posicionarmos o imã no interior da bobina de fio condutor, fenômeno definido como indução eletromagnética. Este é o princípio básico de funcionamento dos geradores elétricos.
No segundo experimento, foi possível demonstrar o funcionamento de um eletroímã, equipamentos que geram campos magnéticos apenas, enquanto uma corrente elétrica produz o efeito de indução. Uma vez desligados perdem suas propriedades, ao contrário dos imãs permanentes.
Relacione a direção do campo magnético do imã sobre a bobina com o sentido da corrente elétrica no interior das espiras.
R: A direção do vetor indução magnética no interior da bobina foi observado utilizando-se da regra da mão direita. A circulação de corrente elétrica, produziu um campo magnético orientado para o lado direito do operador.
Faça um desenho esquemático mostrando esta relação.
R: 
Observe e descreva o fenômeno acontecido.
R: No diagrama acima, assumindo que a face esquerda da bobina é um polo norte (de onde saem as linhas de indução) e a face direita é um polo sul (onde chegam as linhas de indução), aplica-se a regra da mão direita (polegar no sentido da corrente e a “fechada” da mão passando por dentro da espira, fornecendo o sentido das linhas de indução).
Com base nos experimentos realizados justifique os enunciados das três leis abaixo:
A lei da indução eletromagnética de Faraday: “Se o fluxo magnético através de uma área limitada por um circuito condutor fechado mudar com o tempo, uma corrente e uma fem são produzidas no neste circuito condutor fechado”. 
R: Ao introduzir um ímã em uma bobina, esta acusa a presença de uma corrente elétrica na mesma. Este fenômeno prevê que uma força electromotriz (f.e.m. ou Tensão) é induzida num meio ou corpo exposto a um campo magnético variável, ou bem num meio móvel exposto a um campo magnético estático. É assim que, quando o dito corpo é um condutor, produz-se uma corrente induzida.
A lei da indução eletromagnética de Faraday e Lenz: “A força eletromotriz induzida num circuito elétrico é igual a velocidade da variação do fluxo magnético através da área limitada pelo circuito condutor fechado”.
R: Ao aproximar o ímã da bobina e aplicarmos uma corrente elétrica, o fluxo magnético varia e faz surgir a fem no sistema e o sentido da corrente induzida anulam o efeito do campo magnético do imã.
A lei da indução eletromagnética de Lenz: “O sentido da corrente elétrica induzida é tal que o campo magnético criado pela corrente se opõe à variação do campo magnético que produz a corrente”.
R: Esta lei especifica o sentido da força eletromotriz induzida. Quando a face norte do ímã se aproxima da espira, a corrente induzida terá sentido anti-horário e se comportará como um polo sul. Quando a face sul do ímã se aproxima da espira, a corrente induzida terá sentido horário e se comportará como um polo norte. Experimentalmente não foi possível demonstrar diretamente, mas podemos afirmar que as consequências observadas são verdadeiras.