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FÍSICA EXPERIMENTAL 3 EXPERIÊNCIA 10 Leis de Faraday e Lenz com Bobinas Paralelas 1 1.0 - Objetivos: - 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. 2.0 - Listas de Materiais Parte 1: - Um multímetro; - Duas conexões com pinos banana; - Um sistema de bobinas paralelas; - Um imã em barra. Parte 2: - Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável; - Uma chave liga-desliga; - Um multímetro; - Quatro conexões com pinos banana; - Um sistema de bobinas paralelas; - Um imã em barra; - Pedaços de fio jumper ou cordão para dependurar o ímã em barra, conforme mostrado no nº 13 da fig. 2 3.0 - Montagens Experimentais Parte 1: fig 1 Parte 2: fig 2 Figura 1 – Montagem experimental para medida da corrente induzida. Figura 2 – Montagem experimental para medida de força magnética. 2 FÍSICA EXPERIMENTAL 3 EXPERIÊNCIA 9 Leis de Faraday e Lenz com Bobinas Paralelas 4.0 - Procedimentos Experimentais e Perguntas Parte 1: Monte a experiência conforme a figura 1, indicada acima. 1 - Com o multímetro ligado, na função miliamperímetro, na escala de 2 mA ou 200 µA aproxime e afaste o imã conforme a figura 1 e anote os valores das correntes elétricas medidas, ao aproximar e ao afastar o ímã. 2 – Repita o procedimento descrito no item 1, aproximando e afastando o imã com maior velocidade. Anote os valores das correntes elétricas medidas. 3 - Compare as duas situações anteriores, justificando a diferença. 4 – Relacione a direção do campo magnético do imã sobre a bobina com o sentido da corrente elétrica no interior das espiras. 5 - Faça um desenho esquemático mostrando esta relação. Parte 2: Monte a experiência conforme a figura 2, indicada acima. Com a chave liga-desliga na posição desligada, ligue a fonte DC e regule a tensão para 5,0 V. Dependure o ímã no gancho duplo em “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente das bobinas, afastado uns dois centímetros das mesmas e de frente para elas. Não deixe a bobina ligada mais que 30 segundos. 6 – Aproxime o imã perpendicularmente à bobina e coloque a chave na posição direta (para baixo). Observe e descreva o fenômeno acontecido. 7 – Inverta a posição da chave (indireta, para cima) e descreva o fenômeno observado. 8 – Para os fenômenos observados nas perguntas 6 e 7, diga a relação da força magnética que atua sobre o imã com o sentido da corrente elétrica que passa pela bobina. A lei da indução eletromagnética de Faraday. “Se o fluxo magnético através de uma área limitada por um circuito condutor fechado mudar com o tempo, uma corrente e uma fem são produzidas no neste circuito condutor fechado”. A lei da indução eletromagnética de Faraday e Lenz. A lei de Faraday-Lenz enuncia que a força eletromotriz induzida num circuito elétrico é igual a velocidade da variação do fluxo magnético através da área limitada pelo circuito condutor fechado. A lei da indução eletromagnética de Lenz. “ O sentido da corrente elétrica induzida é tal que o campo magnético criado pela corrente se opõe à variação do campo magnético que produz a corrente”.
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