Relatório de Física Experimental III - Experiência 09

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº 3051
Experiência nº 09
Nome da experiência: Os fenômenos eletromagnéticos, a lei da indução de Faraday e Lenz, com bobinas paralelas.
Professor: Luiz Sabbatini Capella
Alunos: Dionantan Vidal
Fulvio Scarfone
Patrick Willian Cordeiro Silva
Renan Horsts
Robson Ferreira Meneses
Objetivos
Representar e/ou descrever o campo magnético e o vetor indução magnética;
Diferenciar o campo elétrico do campo magnético;
Reconhecer que:
A variação do fluxo de indução magnética pode induzir uma corrente elétrica num condutor;
Uma carga elétrica em movimento gera um campo com indução magnética B em torno dela;
Uma corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos;
Relacionar:
A corrente elétrica induzida num condutor com a variação do fluxo de indução magnética que a originou;
A indução magnética com as cargas móveis que a originou;
Utilizar os conhecimentos adquiridos com a lei de Faraday e Lenz.
Lista de materiais
01 galvanômetro (multímetro digital);
01 sistema com bobinas paralelas circulares projetáveis;
02 cilindros de ferrita;
01 ímã NdFeB;
04 conexões de fios com pinos banana;
01 Chave de três posições;
01 Bússola;
01 fonte de alimentação regulada para 8 VCC.
 Procedimentos da experiência
Verificando se o caminho inverso é verdadeiro, isto é, veremos se é possível induzir num condutor uma corrente I, a partir da indução magnética B.
Conectamos o sistema com sequências de espiras paralelas ao multímetro digital, com fundo de escala em 100mA CC. 
Aproximando o polo norte do ímã do interior da bobina e tornando a retirá-lo observamos que ao inserir o ímã na primeira bobina gera-se uma corrente induzida na segunda. Medimos o valor de 34mA.
Tornamos a aproximar a bobina do polo norte magnético do ímã. Paramos com ele próximo da mesma e tornamos a afastá-lo. Medimos o valor de 13mA.
Fazendo esse procedimento com maior rapidez observamos que a corrente elétrica aumentou. Medimos o valor de 39mA.
Concluímos que a relação entre a rapidez da variação do fluxo magnético B, com a intensidade de corrente induzida I que circula pelo condutor está na velocidade, quanto maior a rapidez da variação do fluxo magnético B, maior é a intensidade da corrente induzida.
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A figura abaixo mostra as espiras da bobina (vista de frente) com os símbolos X. Este símbolo representa o sentido do vetor B devido a aproximação do polo norte do ímã.
	
No momento em que aproximamos o polo norte magnético do ímã no interior da bobina, a densidade de linhas de indução B que penetram nessa bobina aumenta. O contrário acontece quando afastamos o ímã, a densidade de linhas de indução B que penetram nessa bobina diminui.
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A figura abaixo mostra as espiras da bobina (vista de frente) com os símbolos . Este símbolo representa o sentido do vetor B devido à aproximação do polo sul do ímã.
No momento em que aproximamos o polo sul magnético do ímã no interior da bobina, a densidade de linhas de indução B que penetram nessa bobina aumenta, mas o sentido dessas linhas e alterado.
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Procedendo semelhantemente, consideramos os movimentos dos polos magnéticos descritos em cada caso a seguir.
1° caso: Polo norte do ímã se afastando da bobina.
2° caso: Polo sul do ímã se afastando da bobina.
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Montamos o circuito abaixo com a fonte regulada para 5 VCC. Fizemos a ligação das bobinas em paralelo para obter um ganho no valor do campo magnético gerado por elas.
Posicionamos o ímã com o fio, à frente das bobinas. Afastamos o ímã à dois centímetros das bobinas e com um dos polos de frente para elas.
Obs: Não deixe a bobina ligada mais que 30 segundos.
Ligamos o circuito e observamos que o ímã se afastou das bobinas. Ao invertermos o sentido da corrente o ímã é atraído pela bobina. A corrente no circuito é gerada em um sentido tal que o campo magnético que ela cria tende a contrariar a variação do fluxo magnético gerado através do ímã.
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Os fenômenos eletromagnéticos, que à primeira vista parecem ser muito numerosos, na realidade são apenas três:
1 - Uma corrente elétrica passando por um condutor, produz um campo magnético ao redor desse condutor, como se fosse um ímã.
2 - Um condutor, percorrido por corrente elétrica, colocado em um campo magnético, fica sujeito a uma força.
3 – Variando o fluxo magnético sobre um condutor fechado, surgirá (neste condutor) uma corrente induzida (também denominada corrente eletromagnética), cujo sentido é tal que, produz um campo magnético cujas linhas se opõem a esta variação.