Balaça de Corrente FEG UNESP 2016

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA 
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO” 
Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá 
 
 
 
 
 
 
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Relatório VII 
 
BALANÇA DE CORRENTE 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Civil – Turma 222 
 
Camila Federice -151321991 
Gabriela Araújo -151323046 
Helena Ramos -151323569 
Jaqueline Crepaldi -151321957 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaratinguetá- SP 
25/04/2016 
INTRODUÇÃO 
O experimento baseia-se na análise do comportamento de cargas elétricas em um 
campo magnético através de um dispositivo conhecido como balança de corrente. Com o 
auxílio de ímãs, é produzido um campo magnético (aqui admitido como uniforme), que 
interage com as cargas que fluem pelo circuito de maneira a produzir uma força magnética 
dada por: 
Fm= IBL (1) 
Em que I é a corrente, B é a intensidade do campo magnético e L é o comprimento do 
braço da balança. 
Com o auxílio da regra da mão esquerda (simplificação prática do resultado do 
produto vetorial de F=iL ˟ B), sabe-se que esta força tem direção vertical para cima e que 
é capaz de causar perturbação no equilíbrio da balança através do torque magnético. 
No equilíbrio, o torque resultante é nulo e é dado pela equação: 
Fm(s+D)-P(s+x)=0 (2) 
Em que s é a distância do ponto de referência x=0 ao eixo de rotação, D é a distância 
deste ponto à extremidade do braço, P=mg a força peso e g a aceleração da gravidade. A 
distância s é introduzida como incógnita, pois a localização do eixo de rotação não é bem 
definida em algumas montagens. 
Manipulando as equações (1) e (2), obtemos: 
I=
𝑚𝑔
𝐵𝐿(𝑠+𝐷)
x+
𝑚𝑔𝑠
𝐵𝐿(𝑠+𝐷)
 (3) 
Sendo m, D e L conhecidos, realizam-se diversas medições de I, variando a posição 
da massa, isto é, variando x, tal que seja possível determinar B e s. 
 
 
 Fig. 1 Balança de corrente 
 
 
 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 Balança de corrente 
 Amperímetro 
 Reostato 
 Fonte de alimentação 
 Massa aferida 
 Lanterna 
 Cabos de ligação 
 Suporte para marcações de equilíbrio 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Montando uma resistência de proteção, um amperímetro e a balança em série num 
circuito, posiciona-se um feixe de luz e um anteparo em posições favoráveis para poder 
fazer leituras e marcar um ponto de equilíbrio. 
 
 
Fig 2 Montagem esquemática do circuito 
Todavia, para realizar o experimento deve-se primeiramente calibrar a balança de 
corrente com o auxílio do contrapeso e com corrente nula. O ideal é que se forme um 
plano horizontal. Após calibrada, deve-se ligar o sistema a fonte e marcar a posição de 
equilíbrio do feixe no anteparo. Tomando nota dessa posição, move-se a massa ao longo 
do braço da balança e reajusta-se à posição de equilíbrio modificando o valor da 
resistência do reostato. Neste momento, deve-se anotar a corrente que passa pelo circuito. 
Este procedimento deve ser repetido sete vezes afastando a massa do valor de referência 
s e sete vezes no sentido contrário (aproximando a massa). 
Conhecendo de antemão as relações matemáticas (1) e (2) que descrevem a interação 
de cargas com o campo magnético e, portanto, o a relação que descreve a força magnética 
resultante, é possível determinarmos o valor do campo magnético e o comprimento s. 
 
 
 
 
ANÁLISE DE DADOS 
Ida x (cm) Corrente (mA) Volta x (cm) Corrente (mA) Corrente media 
(mA) 
1 400 7 920 430 
2 540 6 820 540 
3 560 5 800 580 
4 660 4 720 690 
5 760 3 600 780 
6 830 2 540 825 
7 940 1 460 930 
 
Dados: 
L = 0,0297 m 
m = 0,2 g = 2*10⁻⁴ kg 
g= 9,8 m/s² 
S= 1,9 cm 
D= 7 cm 
Cálculo do MMQ 
∑x = 28 
∑y= 4775 
∑x²= 140 
∑ xy= 21340 
n=7 
 
∑x*a + n*b = ∑y 
∑x²*a + ∑x*b = ∑xy 
 
28*a+7*b = 4775 
140*a+28*b = 21340 
 
b = 362,14 coeficiente linear 
a= 80 coeficiente angular 
 
 
I = [mg/BL(S+D)]x + [mgS/BL(S+D)] 
a= mg/BL(S+D) 
b= mgS/BL(S+D) 
 
Cálculo do B: 
mg= 80*[BL(S+D)] 
B= mg / 80*L*( S+D) 
B= 59,32 mT 
 
CONCLUSÃO 
Durante a realização do experimento, houve dificuldade para estabilizar o feixe de luz 
que oscilava muito, logo, podemos dizer que os dados obtidos não foram precisos. 
Ainda assim, foi possível notar as interações existentes entre a corrente elétrica e o campo 
magnético. Essas interações são comprovadas pelo surgimento de uma força magnética 
que é paralela ao peso da placa. De acordo com a literatura, evidenciamos 
experimentalmente que a força magnética aumenta com o aumento do comprimento das 
placas. Segundo a definição de força magnética, um fio, quando submetido a um campo 
magnético externo, sofre a ação de uma força magnética que é proporcional ao módulo 
do campo, ao valor da corrente e ao comprimento do mesmo. O valor de S utilizado nas 
contas foi calculado no início do experimento, contudo, foi possível plotar no gráfico I x 
x (em anexo) os valores obtidos, e assim, encontrar o valor do campo elétrico através dos 
coeficientes da reta que melhor se ajustou a esses pontos. 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
Física Para Cientistas e Engenheiros, Paul A. Tipler, volume 2, 4ª edição, 1999, Nova 
York, EUA. 
Física Conceitual, Paul G. Hewitt, 9ª edição, Editora Bookman. 
Guia de laboratório 
D. Halliday e R. Resnick, Fundamentos de Física 3, 4ª edição, editora LTC.