Relatório de Física Experimental III - Experiência 11

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº 3051
Experiência nº 11
Nome da experiência: A indução magnética devida à corrente elétrica que circula num condutor retilíneo.
Professor: Luiz Sabbatini Capella
Alunos: Dionantan Vidal
Fulvio Scarfone
Patrick Willian Cordeiro Silva
Renan Horsts
Robson Ferreira Meneses
Objetivos
Mapear as linhas de indução magnética geradas por uma corrente elétrica que circula num condutor retilíneo;
Reconhecer a validade da lei de Faraday e Lenz, bem como a aplicação de suas regras.
Lista de materiais
01 conjunto de duas bobinas retangulares paralelas com sentido do embobinamento;
01 mesa transparente com tampo articulável e encaixes para bobinas de Helmholtz;
01 frasco com limalhas de ferro;
04 conexões de fios com pinos de pressão;
01 Chave de três posições normalmente aberta;
01 fonte de alimentação VCC (ou uma pilha tipo D).
 Procedimentos da experiência
Executamos a montagem conforme a figura e foto abaixo, mantendo o conjunto desligado da rede.
Espalhamos limalhas de ferro ao redor do condutor, ligamos a chave auxiliar e demos pequenas batidas (com o dedo) sobre a mesa acrílica.
Reproduzimos da figura abaixo o observado.
O que representam as circunferências concêntricas que têm o condutor retilíneo como centro?
Representam os planos x, y e z no experimento.
Represente, na figura abaixo, a orientação do vetor indução magnética B nos pontos P1 e P2 caso a corrente fosse CC e o seu sentido fosse de baixo para cima. (Saindo da folha de papel).
A regra aplicada para poder orientar o vetor indução magnética B nos pontos solicitados foi a regra da mão direita.
Represente na figura abaixo a orientação do vetor indução magnética B, nos pontos P1 e P2, considerando a corrente CC e o seu sentido de cima para baixo.
Como se orientam as linhas de indução magnética geradas ao redor de um condutor, quando percorrido por uma corrente alternada?
Os sentidos das linhas são opostos.
A lei de Biot e Savart
	Jean Baptiste Biot e Felix Savart obtiveram, experimentalmente, a seguinte relação entre a indução magnética B num ponto “P”, afastado perpendicularmente uma distância “d”, de um fio retilíneo e longo, no qual circulava uma corrente elétrica de intensidade “i”.
Bα(i/d) (I) 
Como a indução magnética B, num dado ponto P, próximo de um fio condutor retilíneo longo, está relacionada com a corrente elétrica, que circula neste condutor com a intensidade i e a menor distância d do ponto P ao condutor?
Quanto maior a corrente (i), maior será a indução magnética B. Ambos são diretamente proporcionais.
Quanto maior a distância (d) menor será a indução magnética B. Ambos são inversamente proporcionais.
	Sabemos que a intensidade no vetor indução B depende do meio circundante ao fio, por isto, no Sistema Internacional SI (racionalizado) a expressão originada da lei de biot e savart toma a seguinte forma:
B = µi / 2πd (II)
Identifique cada termo variável da expressão (II).
B = Vetor indução magnética
µ = Mi – permeabilidade magnética
i = Corrente
π = Pi – 3,14
d = Distância
Supondo que a intensidade de corrente i que circula pelo fio (espira) seja 75 A, qual o valor do vetor indução magnética B um ponto P distante à 0,2 m do fio (no vácuo)?
(Considere como 4π10^ -7 Tm/A a permeabilidade magnética do vácuo, simbolizada por µ0).
I = 75 A d = 0,2m
B = 4π . 10^ -7 . 75 / 2π . 0,2
B = 2 . 75 . 10^ -7 / 0,2
B = 150 . 10^ -7 / 0,2
B = 750 . 10^ -7
B = 7,5 . 10^-5 T