MOMENTO MAGNÉTICO

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MOMENTO MAGNÉTICO
Willian Grecillo dos Santos
OBJETIVOS
O objetivo deste experimento é realizar a medida do momento de dipolo magnético de espiras de corrente de diversos diâmetros.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Eletromagnetismo é o estudo da eletricidade e do magnetismo, esse fenômeno baseia-se nos no fato de que os portadores de cargas em movimento geram um campo magnético e a variação de fluxo magnético produz um campo elétrico. Assim é possível afirmar que quando uma área delimitada por um condutor sofre variação de fluxo magnético é gerada entre dois pontos do condutor uma força eletromotriz. Se estes pontos estiverem ligados a um dispositivo elétrico essa força irá gerar corrente elétrica.
Antes do século 16 os cientistas acreditavam que eletricidade e magnetismo constituíam o mesmo fenômeno, mas o físico inglês William Gilbert descobriu que na verdade se tratavam de dois fenômenos. Mesmo com as teorias sendo distintas, eletricidade e magnetismo sempre estiveram muito próximos.
Graças a invenção dos geradores elétricos, no século 19 essa proximidade foi relatada pelo dinamarquês Hans Oesterd. Os geradores garantiam geração de corrente elétrica suficiente para que esses fenômenos fossem estudados.
Oesterd foi capaz de mostrar essa interação com um simples experimento, ele posicionou uma agulha, construída a partir de um material magnético, nas proximidades de um fio condutor de eletricidade feito de platina. O fio de platina, ao ser percorrido pela corrente elétrica, ficava incandescente, o que garantia uma corrente suficientemente intensa. Quando o fio era aproximado da bússola, sua agulha magnética sofria deflexão esse resultado pode mostrar que a corrente elétrica gerava campo magnético.
Em 1831 na Inglaterra outro experimento foi executado por Michael Faraday, ele utilizou um núcleo de ferro e duas bobinas, A e B, para mostrar que a variação do fluxo magnético também gerava corrente elétrica. Ele percebeu que quando conectava ou desconectava a bobina A da fonte, uma corrente elétrica passava pela bobina B, porem essa corrente aparecia somente nesses instantes. A partir desta experiência, Faraday concluiu que essa corrente elétrica ocorria por causa da variação do campo magnético, que aparecia quando a bobina A era ligada e desaparecia quando desligada. Esse fenômeno é o que nos conhecemos como Lei de Faraday ou indução magnética.
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
Montando duas bobinas, com número de espiras conhecidas, de maneira que a distância entre elas seja a mesma em todos os pontos. Ainda ligando uma fonte nestas bobinas e controlando o valor de corrente.
Em um ponto entre as duas bobinas, com o auxilio de um suporte, foi montada uma balança de torção, a fim de realizar medidas de torque. Nesta balança foram pendurados condutores circulares, onde foi ligada uma fonte, e através da fonte foram controlados os valores de corrente que passavam pelo condutor.
Ainda foram variados diversos parâmetros dos condutores, como diâmetro e numero de espiras. Também foram feitas medidas para variados valores de corrente nas bobinas e nos condutores. Para cada parâmetro a balança de torção foi zerada e tomada a medida de torque em cada uma das situações.
RESULTADOS
O gráfico abaixo representa a etapa do experimento em que o diâmetro dos condutores foi modificado. Para esta situação o valor de torque encontrado foi 3,16Nm.
O gráfico abaixo representa a etapa do experimento em que foi mantida constante a corrente nas bobinas e variada a corrente no condutor, o diâmetro e o numero de espiras do condutor foram mantidos constantes. Para esta situação o valor do torque foi 0,93Nm.
O gráfico abaixo representa a etapa do experimento em que foi mantida constante a corrente nas bobinas e variada a corrente no condutor, o diâmetro e o numero de espiras do condutor foram mantidos constantes. Para esta situação o valor do torque foi 0,99Nm.
O gráfico abaixo representa a etapa do experimento em que foi mantida constante a corrente nas bobinas e no condutor, o diâmetro do condutor também foi mantido constante. O que foi modificado foi o número de espiras do condutor, que foi 1 espira, 2 espiras e 3 espiras . Para esta situação o valor do torque foi 1,15Nm.
O gráfico abaixo representa a etapa do experimento em que todos os outros parâmetros foram mantidos constantes, porém o ângulo entre o condutor e o eixo central das bobinas foi modificado. Para esta situação o valor do torque foi 1,02Nm.
CONCLUSÃO
É notável a influencia da corrente elétrica sobre o valor de torque, logo sobre a intensidade da força magnética do campo.
A ação da força magnética que atua em um condutor, imerso em um campo magnético está relacionada com o princípio de funcionamento dos motores elétricos. O campo magnético é capaz de exercer forças não apenas sobre imãs, mas também sobre condutores percorridos por correntes elétricas. A força que um campo magnético exerce sobre um condutor percorrido por corrente pode ser utilizada para realizar trabalho, verifica-se isto nos motores elétricos. A força magnética ocorre devido ao movimento de cargas elétricas.