balanca de corrente ALINE

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Universidade Federal da Bahia
Instituto de Física
Departamento de Física do Estado Sólido
Laboratório 10 
BALANÇA DE CORRENTE
Professor:
Helcimar Moura
Alunas: 
Aline Atta
Rodrigo Menezes
Zilda Pena
Salvador, dezembro, 2006
BALANÇA DE CORRENTE
1. Objetivo
	Estudar a corrente elétrica e as interações entre os campos de indução magnética produzido por um imã permanente, e a força de Lorentz sobre cargas em movimento. Para saber como medir a força equilibrando uma balança que mede o peso do circuito.
2. Introdução
	Para o desenvolvimento deste relatório foi preciso à compreensão de alguns conceitos da física com, a Lei de Ampère, Força de Lorentz e a definição de corrente.
	Do ponto de vista formal, devemos ter em mente que é impossível tratar cargas elétricas em movimento sem levar em consideração a existência do campo magnético. 	Veremos logo diante que cargas em movimento criam um campo magnético. Por outro lado, havendo um campo magnético em determinada região do espaço, este exercerá uma força sobre uma carga em movimento. 
	Existem duas formas básicas de criação de um campo magnético. A primeira tem a ver com a descoberta do fenômeno; trata-se do campo de um ímã permanente. A segunda forma tem a ver com o campo criado por uma carga em movimento; trata-se do campo criado por uma corrente elétrica. 
	Não importa, para o momento, qual a fonte de criação, o que importa é que dado um campo magnético B, este exerce uma força sobre uma carga, q, em movimento, dada por: F = qvxB, onde v é a velocidade da carga. A força magnética é nula em duas circunstâncias:
Carga estacionária (v = 0);
Velocidade paralela ao vetor campo magnético. 
	No caso geral, em que temos um campo elétrico, E, e um campo magnético, B, a força sobre uma carga em movimento é dada por: 
A força expressa acima é conhecida como força de Lorentz. 
	Com entendimentos destes conceitos descritos a cima e com a parte experimental, podemos observar que quando fazemos passar uma corrente elétrica por um fio condutor num campo magnético, a depender do sentido da corrente a força magnética (Fm) pode ter o mesmo sentido da força peso (P), que atua no condutor, ou no sentido oposto. E, é desta teoria que se desenvolve toda a parte experimental do presente relatório.
3. Procedimentos experimentais
Lista de material:
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 corrente nos comprimentos; 12,5 mm n = 1; 25 mm n =1; 50 mm n =1 e 50 mm n = 2
Base, haste e suporte de ligação
Fita de manha metálica condutora, com terminais tipo pino banana
Desvios avaliados: Amperímetro: 
0,01 mA
 Balança: 
0,01 g
	
3.1 Determinação do sentido da força que o campo magnético do imã permanente exerce, conhecendo o sentido do campo magnético e da corrente.
O QUE ESTA DE COR DIFERENTA É PARA MUDAR O TEXTO, VEJA NOSSOS RESULTADOS.
De posse do conjunto de balança e circuito (Fig.2 ver roteiro) colocamos as peças polares do imã com uma separação de 4cm e colocamos as placas imersas no campo magnético das peças polares, ligamos a fonte e ajustamos valores de I até 5A e lemos valores para a massa. 
Em um caso a força magnética apontava para baixo e estava com a mesma direção, logo a força do peso da placa somou-se com a força magnética. Quando invertemos o imã, no segundo caso, a força resultante diminuiu mostrando nesse caso que a força magnética agora aponta para cima (sentido contrário à força peso).
3. 2 Medida da força Fm, como função da corrente I que circula na trilha da placa de circuito impresso de diversos comprimentos e para um campo magnético- constante.
Tabela 1
Para mo = g ,considerando g=9,8m/s2
 d = cm
	(n=1)
	L=12,5mm
	 I(A)
	m (g)
	Fm (mN)
	 0,5
	
	
	1,0
	
	
	 1,5
	
	
	2,0
	
	
	2,5
	
	
	3,0
	
	
	3,5
	
	
	4,0
	
	
	4,5
	
	
	5,0
	
	
Para mo = g ,considerando g=9,8m/s2
 d = cm
	 (n=1)
	L=25mm
	I(A)
	m (g)
	Fm (mN)
	0,5
	
	
	1,0
	
	
	1,5
	
	
	2,0
	
	
	2,5
	
	
	3,0
	
	
	3,5
	
	
	4,0
	
	
	4,5
	
	
	5,0
	
	
 
Para mo = g ,considerando g=9,8m/s2
 d = cm
	(n=1)
	L=50,0mm
	I(A)
	m (g)
	Fm (mN)
	0,5
	
	
	1,0
	
	
	1,5
	
	
	2,0
	
	
	2,5
	
	
	3,0
	
	
	3,5
	
	
	4,0
	
	
	4,5
	
	
	5,0
	
	
Para mo = g ,considerando g=9,8m/s2
 d = cm
	(n=2)
	L=100mm
	I(A)
	m (g)
	Fm (mN)
	0,5
	
	
	1,0
	
	
	1,5
	
	
	2,0
	
	
	2,5
	
	
	3,0
	
	
	3,5
	
	
	4,0
	
	
	4,5
	
	
	5,0
	
	
	Os valores do campo magnético B do imã permanente, para os diversos condutores:
Fm = I l B sen
 (
 - 90°) F m = Il B B=Fm/Il Para I ( 5 A
	l=12,5 mm
	l= 25 mm
	l=50 mm
	l=100mm
	B= -156,80mT
	B= -105,04mT
	B= -80,36mT
	B= -67,04mT
Bmédio= [ (-156,80) + (-105,04) + (-80,36) + (-67,04) ]
 4
Bmédio= -102,31
Construiremos a seguinte tabela com os valores obtidos para placas de circuito
	Fm (Nm)
	
	
	
	
	L(mm)
	12,5
	25
	50
	100
Gráfico 5.
Conclusão sobre os gráficos: Os gráficos 1, 2,3 e 4 estão de acordo com a teoria , já que a força 
V - Conclusões
	Com base nos experimentos podemos concluir que a força peso do conjunto depende da corrente no sistema, do comportamento da placa e do sentido do campo magnético, ou seja, alterando um desses fatores conseqüentemente alterar o peso do conjunto. Sendo assim, a influência que o campo magnético faz na placa irá depender da direção, pois poderá ser haver um acréscimo ou diminuição no peso do conjunto e não na massa do objeto.
	Analisando os gráficos anexos, podemos observar que a curva ficou próxima ao esperado pela teoria, sendo assim podemos notar que a força magnética é diretamente proporcional à intensidade da força. Podemos também notar que o campo magnético é igual para valores de I igual a 25, 50, 100. Para I igual a 12,5 o campo magnético foi o maior. 
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