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Análise do comportamento da força magnética (Fm): A força magnética é perpendicular tanto a corrente como ao campo magnético. Isso pode ser verificado pelo fato desta ser a resultante do produto vetorial entre a corrente que passa no circuito e o campo magnético do imã. O sentido da força magnética depende do sentido da corrente e do campo magnético. Como a corrente no experimento realizado não muda de sentido, sendo esta de direção horizontal, a Fm varia com a mudança do sentido do campo magnético que é dado pela inversão dos pólos do imã. Portanto a Fm pode ser verticalmente para baixo ou para cima. Construção dos gráficos da Fm X i: Determinamos o valor da força magnética através da diferença entre o peso inicial (corrente nula) e o peso para cada valor atribuído à corrente. Consideramos a gravidade igual a 9,81m/s2. Para L=12,5mm Para L=25,0mm I (A) m(g) P(mN) Fm(mN) 0 33,94 332,95 0 0,5 34,03 333,83 0,88 1,0 34,07 334,23 1,28 1,5 34,16 335,11 2,16 2,0 34,24 335,89 2,94 2,5 34,31 336,58 3,63 3,0 34,36 337,07 4,12 3,5 34,46 338,05 5,10 4,0 34,53 338,74 5,79 4,5 34,62 339,62 6,67 5,0 34,66 340,01 7,07 I (A) m(g) P(mN) Fm(mN) 0 33,72 330,79 0 0,5 33,86 332,17 1,37 1,0 33,97 333,25 2,45 1,5 34,14 334,91 4,12 2,0 34,27 336,19 5,40 2,5 34,42 337,66 6,87 3,0 34,54 338,84 8,04 3,5 34,67 340,11 9,32 4,0 34,83 341,68 10,89 4,5 34,97 343,06 12,26 5,0 35,12 344,53 13,73 I (A) m(g) P(mN) Fm(mN) 0 40,62 398,48 0 0,5 41,17 403,88 5,40 1,0 41,70 409,08 10,59 1,5 42,25 414,47 15,99 2,0 42,76 419,48 20,99 2,5 43,29 424,67 26,19 3,0 43,83 429,97 31,49 3,5 44,35 435,07 36,59 4,0 44,92 440,67 42,18 4,5 45,43 445,67 47,19 5,0 45,96 450,87 52,39 Para L=50,0mm Para L=100,0mm I (A) m(g) P(mN) Fm(mN) 0 38,87 381,31 0 0,5 39,14 383,96 2,65 1,0 39,39 386,42 5,10 1,5 39,67 389,16 7,85 2,0 39,94 391,81 10,50 2,5 40,30 395,34 14,03 3,0 40,55 397,80 16,48 3,5 40,81 400,35 19,03 4,0 41,11 403,29 21,97 4,5 41,34 405,55 24,23 5,0 41,64 408,49 27,17 Gráficos de Fm X i Observando os gráficos acima, e sabendo que F= iLxB = iLBsen((), onde (=90º, concluímos que quando mantemos o comprimento constante e aumentamos a corrente, a força magnética cresce proporcionalmente á corrente. O coeficiente angular das retas, visto que o campo magnético e o comprimento são constantes, para cada reta, é tan( = (y/(x = (F/(i = BL. Percebe-se que a inclinação da reta é tanto maior quanto o comprimento L da trilha condutora de corrente da placa. Nos dois gráficos, verificamos a linearidade da força magnética versus a corrente, estando assim de acordo com a teoria. No entanto, no primeiro gráfico há uma superposição inicial entre duas retas, provavelmente devido ao fato de que a massa da placa de L= 25,0mm ser menor do que a placa de L= 12,5mm, ou a algum erro experimental. Determinação do campo magnético (B) para os diversos condutores (valor experimental): Sabe-se que o coeficiente angular da reta é dada por: (F/(i = BL B = (F / ((i . L) O campo magnético medido entre as placas do imã permanente foi de aproximadamente 110,3 T. Para L = 12,50mm: Be = (7,07 – 0,88) = 110,04 mT (5 – 0,5).12,5 x 10-3 Para L = 25,00mm: Be = (13,73 – 1,37) = 109,87 mT (5 – 0,5).25,0 x 10-3 Para L = 50,00mm : Be = (27,17 – 2,65) = 108,98mT (5 – 0,5).50,00 x 10-3 Para L = 100,00mm: Be = (52,39 – 5,40) = 104,42mT (5 – 0,5).100,00 x 10-3 Valor Médio do campo magnético(Bm): Bm = (B = 108,33mT 4 ( Discrepância: (B= Bm - Be x 100% = (110,30 – 108,33) x 100% = 0,02% Bm 110,30 A discrepância relativa entre os dois valores do campo magnético (medido e experimental) é pequena, o que indica que estes valores não diferem muito um do outro. Construção do Gráfico Fm X L com i=5A (constante): Comprimento (mm) Força magnética (mN) 12,50 7,07 25,00 13,73 50,00 27,17 100,00 52,39 O gráfico está de acordo com a teoria pois como sabemos, Fm = iLB. Como Fm é diretamente proporcional a L, mantendo a corrente constante, obtemos outro gráfico de função de primeiro grau, sendo que o coeficiente angular será k = iB, portanto uma reta. Análise dos erros envolvidos no experimento: No experimento diversos fatores podem interferir, ocasionando erros de medidas, como por exemplo: ( A calibração da balança, que pode ter sofrido desvios devido a vibrações na mesa ou correntes de ar; ( Erros na leitura de dados; ( As placas não estarem perfeitamente simétricas com o imã permanente; ( Aproximação das fitas condutoras durante o procedimento fazendo variar a calibração da balança. Conclusão: Com o experimento foi possível visualizar a relação entre a corrente que passa pelo circuito, a força magnética e o campo magnético, evidenciando a perpendicularidade entre estes e a influencia de tal força sobre a força gravitacional. Além disso, observamos a proporcionalidade direta entre a força magnética e a corrente, e entre tal força e o comprimento da placa, obedecendo a fórmula F= iLxB. Essa proporcionalidade pode ser também verificada através da análise dos gráficos de F x L e F x i.� Objetivo: A realização deste experimento tem como objetivo mostrar a interação de campos elétricos e de indução magnética, bem como a força sobre cargas em movimento. Introdução: Em 1820, Hans Christian Oersted, descobriu que as correntes produzem campos magnéticos. Ele observou que quando uma bússola é colocada próximo a um fio retilíneo que é percorrido por uma corrente, a agulha magnética gira até ficar alinhada com a direção perpendicular. Esta foi a primeira experiência que demonstrou a existência de uma ligação entre eletricidade e magnetismo. Quando fazemos passar uma corrente elétrica por um fio condutor imerso em um campo magnético, teremos uma força magnética (Fm) no mesmo sentido ou em sentido contrário da força gravitacional, a depender do sentido da corrente. Se uma partícula carregada estiver sob a influência tanto de um campo elétrico (E) quanto de um campo magnético (B), então a força total sobre ela será expressa por: F = qE+ qv x B Esta é a chamada lei de Lorentz que nada mais é a soma da força elétrica com a magnética. Lista de Materiais: Balança marca Ohaus; Fonte de tensão DC com amperímetro acoplado; Imã permanente em forma de U com peças polares removíveis; Placa de circuito impresso com trilhas condutoras de correntes nos comprimentos: 12,5mm, 25,0mm, 50mm e 50mm n=2. Base, haste e suporte de ligação e Fita de malha metálica condutora, com terminais tipo pino de banana. � BALANÇA DE CORRENTE (EXPERIÊNCIA Nº 10) ALUNOS: ADRIELLE TAVARES COITINHO JULIA PHILIGRET VITOR OTT Disciplina : Fisica Prática Professor: Sílvio Salvador, Julho de 2005. _1181550372.bin _1181551549.bin _1181555666.bin _1181546310/ole-[42, 4D, 12, 00, 01, 00, 00, 00] _1125733409.bin
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