09 Roteiro Experiencia 9 Inducao eletromagnetica

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Universidade Estácio de Sá – Campus Sulacap 
Curso de Engenharia 
Disciplina: Física Teórica Experimental III - CCE0850 
MANUAL DE LABORATÓRIO – EXPERIÊNCIA 9 
Indução Eletromagnética 
Objetivos da experiência 
- 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. 
- Concluir que uma corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos. 
 
Material 
1ª Parte: Medição da corrente induzida 
- Um multímetro; 
- Duas conexões com pinos banana; 
- Uma bobina de 600 espiras; 
- Um imã em barra. 
 
2ª Parte: Medição da força magnética 
- Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável; 
- Uma chave liga-desliga; 
- Um multímetro; 
- Quatro conexões com pinos banana; 
- Uma bobina de 600 espiras; 
- Um imã em barra; 
- Pedaços de fio jumper ou cordão para dependurar o ímã em barra, conforme mostrado na figura 2. 
 
 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para medida da corrente induzida. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Montagem experimental para 
medida de força magnética. 
Referencial teórico 
 Fluxo Magnético 
Para que possamos entender a lei descoberta por Faraday, devemos inicialmente 
conhecer o conceito de fluxo magnético. Consideremos uma superfície plana imaginária, de 
área A, colocada dentro de um campo magnético uniforme B. Traçando-se uma normal N à 
superfície, designemos θ o ângulo formado por esta normal com o vetor B, veja figura 3. 
 
O fluxo magnético que percorre através desta superfície é representado pela letra grega φ e definido pela seguinte 
expressão: 
 (1) 
O conceito de fluxo magnético através de uma superfície pode ser interpretado em termos do número de linhas de 
indução que atravessam esta superfície. Quanto maior o número de linhas de indução que atravessam a superfície, 
maior será o valor do fluxo magnético. 
Lei de Faraday 
Se, ao invés de termos uma superfície plana imaginária submersa em um campo magnético, tivermos uma espira plana 
qualquer, constituída de um fio condutor de área A, dois fatos poderão ocorrer: 
1) Se o fluxo magnético não se altera no tempo nada ocorrerá; 
2) Se o fluxo magnético se altera no tempo, por um motivo qualquer, surgirá uma tensão elétrica na espira, 
denominada força eletromotriz induzida (fem), V, cuja intensidade é dada por: 
 
 
 
 (2) 
Geralmente, a fem é observada através da corrente que percorre o circuito. O sentido da corrente elétrica induzida pela 
variação temporal do fluxo magnético é tal que, por seus efeitos produzidos, ele se opõe à causa que lhe deu origem. 
Lei de Lenz 
A lei de Lenz complementa o entendimento da indução eletromagnética em relação ao sentido da corrente 
elétrica induzida. Ela estabelece que o campo magnético criado pela corrente elétrica opõe-se à variação do campo 
magnético que a produziu. Quando o ímã entra com polo norte na bobina, o campo magnético criado nela tem polos 
magnéticos opostos ao do ímã que a originou. Então, o sentido da corrente elétrica induzida é anti-horário, de acordo 
com a regra da mão direita. Quando o ímã se afasta da bobina, o sentido da corrente é horário, observe a figura 4. 
 
 
Figura 4 – Representação do sentido da corrente induzida. 
Figura 3 – Fluxo do campo 
 magnético B. 
 
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. 
Procedimento Experimental 
1ª Parte: Medição da corrente induzida. 
1.1 - Monte a experiência conforme a figura 1. 
1.2 - Com o multímetro ligado, na função miliamperímetro, na escala de 2 mA ou 200 µA aproxime e afaste o polo norte 
imã (Vermelho) conforme a figura 1 e anote os valores das correntes elétricas medidas, ao aproximar e ao afastar o ímã. 
1.3 - Repita o procedimento anterior, aproximando e afastando o imã com maior velocidade. Anote os valores das 
correntes elétricas medidas. 
 
2ª Parte: Medição da força magnética 
2.1 - Monte a experiência conforme a figura 2. 
2.2 - Com a chave liga-desliga na posição desligada, ligue a fonte DC e regule a tensão para 5,0 V. 
2.3 - Dependure o ímã no gancho duplo em “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente da bobina, afastado 
aproximadamente dois centímetros da mesma e de frente para ela. 
ATENÇÂO! Não deixe a bobina ligada mais que 30 segundos. 
2.4 - Aproxime o imã perpendicularmente à bobina e coloque a chave na posição direta (para baixo). Observe o 
fenômeno acontecido. 
2.5 - Inverta o sentido da corrente mudando a posição da chave (indireta, para cima) e observe o fenômeno acontecido. 
 
Análise 
1ª Parte: 
a) Compare as duas situações, 1.2 e 1.3, justificando a diferença. 
b) Segundo suas observações, como se relaciona a rapidez da variação do fluxo magnético B, com a intensidade de 
corrente induzida i que circula pelo condutor? 
c) Relacione a direção do campo magnético do imã sobre a bobina com o sentido da corrente elétrica no interior das 
espiras. 
d) Faça um desenho esquemático mostrando esta relação. 
 
2ª Parte: 
a) Descreva o fenômeno acontecido em 2.4. 
b) Descreva o fenômeno acontecido em 2.5. 
c) Para os fenômenos observados nos itens 2.4 e 2.5, diga a relação da força magnética que atua sobre o imã com o 
sentido da corrente elétrica que passa pela bobina.