ATRACAO ELETROMAGNETICA

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CURSO DE ENGENHARIA – TURMA 3008 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATRAÇÃO ELETROMAGNÉTICA EM LIMALHA DE FERRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador - Ba 
2017
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 03 
2 OBJETIVO.............................................................................................................. 04 
3 MATERIAIS UTILIZADOS .................................................................................... 05 
4 EQUIPAMENTOS/MATERIAIS UTILIZADOS ...................................................... 06 
4.1 LIMALHA DE FERRO............................................................................... 06 
4.2 BOBINA .................................................................................................... 06 
5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ................................................................ 08 
5.1 SISTEMA ELÉTRICO .............................................................................. 08 
5.2 LIMALHA DE FERRO .............................................................................. 09 
5.3 LIMALHAS DE FERRO SOB A FOLHA DE PAPEL................................. 09 
5.4 LIGANDO A CORRENTE ELÉTRICA ......................................................10 
6 DISCUSSÃO ......................................................................................................... 11 
 6.1 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO..............................................................11 
 6.2 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO..............................................................14 
 
7 COMENTÁRIOS FINAIS ....................................................................................... 15 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 16 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 Nesse relatório vamos discutir a formação de campos magnéticos em condutores e a 
manifestação de forças nesses campos que consiste nas forças de atração e repulsão 
exercidas por certos metais, devido à presença de cargas elétricas em movimento. 
 No experimento em questão os terminais ligados a um aparelho elétrico ou a um 
medidor de corrente esta força eletromotriz irá gerar uma corrente, chamada corrente 
induzida. Este fenômeno é chamado de indução eletromagnética, pois é causado por um 
campo magnético e gera correntes elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. OBJETIVO 
 O experimento em questão teve como objetivo associar todos os fenômenos físicos 
do experimento, bem como as Leis Físicas dos Teóricos Lenz, Faraday e Biot-Savart, que 
envolveram o mecanismo. 
 
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3. MATERIAIS UTILIZADOS 
Para o experimento em questão foram utilizados os seguintes materiais e 
equipamentos: 
 
Materiais 
 
a) Limalha de Ferro 
 
Equipamentos 
 
b) Fonte de alimentação e cabos de ligação 
c) Bobina de 6 e 300 espiras 
d) Lâmina de acrílico 
e) Conjunto de peças e suportes de ferro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS 
4.1. Limalha de Ferro 
 
As limalhas de ferro são constituídas de pequenas lascas de ferro, que, 
comportam-se como um punhado de pequenos grãos e não apresentam magnetização 
considerável. 
 
 
Fonte: O QUE É LIMALHA DE FERRO. Disponível em: 
<http://www.alunosonline.com.br/fisica/campo-magnetico.html>. Acesso em 25/10/2014. 
 
 
4.2. Bobina 
 
A palavra bobina tem diversos significados, mas em eletrônica, é a palavra utilizada 
para se referir a qualquer fio condutor elétrico enrolado em si mesmo, ou ainda em volta 
de uma superfície também condutora. Este simples rolo de fios encontra diversos usos 
na eletrônica, desde os seus mais antigos desdobramentos. A sua aplicação mais 
evidente é a de produzir magnetismo, tornando-se a bobina num ímã elétrico 
ou eletroímã. Bobinas são empregadas assim, como indutor, ou seja, um dispositivo 
elétrico passivo que tem como utilidade armazenar energia em forma de um campo 
magnético. 
Seu funcionamento parte do princípio de que, quando a corrente elétrica passa 
num enrolamento de fios, gera-se um campo magnético e, inversamente, quando se 
interrompe um campo magnético, gera-se eletricidade em qualquer enrolamento de fio 
dentro das linhas de força do campo magnético. Devido ao fato de que o campo 
magnético ao redor de um fio ser circular e perpendicular a este, uma maneira fácil de 
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amplificar o campo magnético produzido é enrolar o fio como uma bobina. 
Sua potência depende ainda da espessura e da quantidade de fio utilizado em sua 
composição. Em fios de maior espessura, a corrente elétrica fluirá melhor, o mesmo 
ocorrendo em um conjunto de fio mais extenso, isso é claro, dependendo da potência que 
se deseja conseguir. No entanto, para as pequenas correntes usadas nos casos 
habituais, o magnetismo produzido pode ser muito fraco. A solução mais comum para 
reforçar a potência da bobina é introduzir uma peça de ferro macio em seu interior. 
 
 
Fonte: O que é uma bobina?. Disponível em 
<http://elektron.no.sapo.pt/oqueebobina1.htm>. Acesso em: 25/10/2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
 Previamente foi solicitado a observação do sistema criado. Posteriormente foi 
colocado limalhas de ferro sobre uma folha de papel afastada aproximadamente 5 
centímetros das hastes de ferro. Ao se estabelecer corrente elétrica no sistema, observou 
que a corrente elétrica atuava como um imã, provocando a atração das limalhas de ferro 
nas hastes de ferros eletrificadas. 
 
5.1 Sistema Elétrico 
 
 Sistema criado para observação do experimento. 
 
Fotografia 1 – Sistema elétrico. 
 
Fonte: RAMOS, Fabrício. Sistema elétrico. 2014.1 fotografia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.2 Limalha de Ferro 
 
 
 Limalhas de ferro utilizadas no experimento. 
 
Fotografia 2 – Limalha de Ferro 
 
Fonte: RAMOS, Fabrício. Limalhas de ferro utilizadas no experimento. 2014. 2 fotografia. 
 
 
5.3 Limalhas de ferro sob a folha de papel 
 
 
Fonte: RAMOS, Fabrício. Limalhas de ferro sob a folha de papel. 2014. 3 fotografia. 
 
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5.4 Ligando a corrente elétrica 
 
 Ligando a corrente elétrica e ocorrendo a atração das limalhas de ferro nas hastes 
de ferro do sistema. 
 
Fotografia 4 – Atração das limalhas de ferro nas hastes de ferro eletrificadas. 
 
 
Fonte: RAMOS, Fabrício. Atração das limalhas de ferro nas hastes de ferro eletrificadas. 
2014. 4 fotografia. 
 
 
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6 DISCUSSÃO 
 
6.1 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
 
 
Tradicionalmente, estudam-se dois tipos de fontes de fenômenos magnéticos. A 
dos ímãs e as cargas livres nos condutores, que transmitem uma corrente elétrica. 
Determinadas pedras (magnetita) tem a propriedade de atraírem pedaços de ferro 
ou interagirem entre si. Estas foram chamadas de imãs, e os fenômenos, que de modo 
espontâneo se manifestavam na natureza, foram denominados fenômenos magnéticos. 
 Verificou-se que os pedaços de ferro eram atraídos com maior intensidade por 
certas partes do ímã, as quais foram denominadas pólos do imã. 
Se tomarmos um imã em forma de barra e distribuirmos 
limalha de ferro sobre ele, notaremos que a limalha se 
acumulará nas extremidades da barra, isto é, ela é atraída com 
maior intensidade para estas extremidades. (LUZ, 2009) 
Quando um imã é suspenso de forma que ele possa girar livremente uma de suas 
extremidades apontará para o norte geográfico, que é o sul magnético do imã e a outra 
apontara para o sul geográfico, que é o norte magnético. Tratando-se de um imã pode-se 
concluir que os pólos de mesmo nome se repelem e nomes diferentesse atraem. Outro 
fenômeno importante é o da inseparabilidade dos pólos de um imã, isso significa que se 
cortamos um imã em duas partes, cada uma destas constitui um novo imã, que embora 
menor, continua apresentando dois pólos (norte e sul). 
A magnitude fundamental do campo magnético é a indução de campo, 
representada habitualmente pelo símbolo B e dotada de caráter vetorial, já que depende 
tanto de seu valor numérico como da direção e sentido de máxima variação do campo. A 
detecção de um campo magnético em um meio é feita pela influência que exerce sobre 
uma bússola ou carga elétrica em movimento. Assim, pode-se definir a indução de campo 
magnético como a força que este exerce perpendicularmente sobre uma carga unitária de 
velocidade, também igual a um. 
A expressão matemática desta relação, chamada de Lorentz, é F = qv x B onde a 
unidade fundamental no sistema internacional é o tesla (T). 
A física considera a existência de três tipos de material, segundo seu 
comportamento em presença de campos magnéticos: 
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1- substâncias ferromagnéticas, como o ferro, o cobalto, o níquel, o gadolínio, o disprósio 
e as ligas, minerais e derivados desses elementos, que ficam permanentemente 
imantadas ainda que se retire o agente do campo; 
2- substâncias paramagnéticas, que apresentam uma imantação temporária e tênue, que 
desaparece ao eliminar-se o campo; 
3- substâncias diamagnéticas, que são repelidas pelos ímãs de forma indiscriminada. 
 
Pode-se representar qualquer campo magnético, através linhas de campo 
magnético, também conhecidas como linhas de indução magnética, essas linhas são 
fechadas, saem do pólo norte em direção ao pólo sul e nunca se cruzam. Nos pólos a 
concentração das linhas é maior e quanto maior a concentração de linhas, mais intenso 
será o campo magnético numa dada região. 
A força que atua sobre uma partícula que se move é sempre perpendicular ao 
campo magnético e, portanto, é ortogonal alinha de campo magnético que passa pelo 
ponto onde a partícula esta. A direção da força depende da velocidade da partícula e do 
sinal da carga, de modo que apenas observar a direção de uma linha de campo 
magnético não é o suficiente para da determinação da direção da força que atua sobre 
uma partícula carregada arbitraria que se move. As linhas de campo magnético possuem 
a mesma direção da agulha magnética de uma bussola colocada em cada ponto do 
campo. 
Para determinar se um determinado material é 
magnético ou não, basta colocá-lo sobre a influência de um 
campo magnético, que é gerado pelo movimento de cargas 
elétricas. O material será magnético se aparecer forças ou 
torques. (RAMALHO, 1984). 
 
Em 1820, Oersted descobriu que os fenômenos magnéticos não são fenômenos 
isolados, eles têm relação íntima com os fenômenos elétricos. 
Oersted montou um circuito elétrico, tendo nas proximidades uma agulha 
magnética. Não havendo corrente no circuito, a agulha magnética se orientava na direção 
norte-sul. Ao estabelecer corrente no circuito, observou que a 
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agulha magnética se desviava, tendendo a se orientar em uma direção perpendicular ao 
fio. Interrompendo-se a corrente, a agulha retornava à sua posição inicial, ao longo da 
direção norte-sul. 
Pode-se observar que a corrente elétrica podia atuar 
como se fosse um imã, provocando desvios em uma agulha 
magnética verificando então a relação entre eletricidade e 
magnetismo. (LUZ, 2009) 
 
Temos então o conceito de que quando uma corrente elétrica atravessa um fio 
condutor, cria em torno dele um campo magnético. As linhas de indução do campo 
magnético gerado por um condutor retilíneo de comprimento infinito são circunferências 
dispostas em planos perpendiculares ao condutor, com centros neste, cujos sentidos são 
dados pela regra da mão direita envolvente. 
Se o condutor receber a forma de uma espira o campo magnético é concentrado 
dentro da espira e enfraquecido do lado de fora, quando há colocação de mais espiras 
forma um solenóide e torna o efeito mais acentuado. Estes dispositivos, também são 
chamados de eletroímãs ou eletromagnetos e podem gerar campos magnéticos fortes e 
bem controlados. 
Um eletromagneto infinitamente longo possui um campo magnético uniforme 
internamente e nenhum campo magnético do lado de fora. Um eletromagneto de tamanho 
finito produz um campo magnético que essencialmente é o mesmo de um magneto 
permanente da mesma forma e tamanho com uma intensidade (e polaridade) que é 
controlada pela corrente fornecida. 
As linhas de campo magnético são circulares nas 
proximidades das expiras. Perto do eixo do solenóide as linhas de 
campo se combinam para produzir um campo magnético paralelo 
eixo. As linhas de campo com pequeno espaçamento indicam que o 
campo magnético nessa região é intenso. Do lado de fora do 
solenóide as linhas de campo são mais espaçadas e o campo é muito 
mais fraco. (HALLIDAY,2009) 
 
Para relacionar a corrente (i) com o campo magnético (B) usa-se a lei de Ampére. 
A Lei de Ampére afirma que o sentido do campo magnético é determinado pelo sentido da 
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corrente. Dessa forma, invertendo o sentido da corrente, invertemos também o sentido do 
campo. Essa relação é representada pela regra da mão direita. 
Com o intuito de determinar o sentido da corrente induzida em uma espira usa-se a Lei de 
Lenz, a qual descreve que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo 
magnético que lhe deu origem. Havendo diminuição do fluxo magnético, a corrente criada 
gerará um campo magnético de mesmo sentido do fluxo magnético da fonte. Havendo 
aumento, a corrente criada gerará um campo magnético oposto ao sentido do fluxo 
magnético da fonte. 
Quando o fluxo magnético é aumentado, a corrente induzida terá sentido anti-
horário e quando o fluxo magnético for diminuído a corrente induzida terá sentido horário. 
Com a variação do fluxo magnético gera uma corrente elétrica, intensa ou não, depende-
se do campo que se forma na espira circular. 
 
 
6.1 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 
 
Nesta etapa, fomos instruídos à analisar as propriedades do eletromagnetismo. 
Para observar esse fenômeno, ligamos inicialmente a fonte de tensão por 10 segundos e 
desligamos rapidamente logo em seguida. Repetiu-se o processo por mais duas vezes 
pelo mesmo tempo. 
 Com a passagem da corrente elétrica nas bobinas essa passa a produzir 
magnetismo nos fios, e elétrons se movimentavam, tornando-se a bobina num eletroímã. 
A bobina armazenou a energia em forma de campo magnético, transmitindo essa energia 
eletromagnética para as hastes de ferros, onde as mesmas atraíam as limalhas de ferros 
pelo um certo período, até as limalhas se despenderem novamente das hastes de ferro 
caindo na folha de papel. Observamos também que as hastes de ferro acabaram 
esquentando devido a presença de energia em movimento. 
 
 
 
 
 
 
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7 COMENTÁRIOS FINAIS 
 
Nesse experimento, no qual é disposto um corpo condutor, conduzindo corrente, 
entre um eletroímã, podemos confirmar a lei que diz que toda carga em movimento sofre 
a ação do campo magnético. A diferenciação na direção do movimento, provocado pela 
força, compete sempre à direção da corrente ou do campo magnético e é dada pela regra 
da mão direita. 
A intensidade dessa força depende do valor da corrente, do comprimento do fio e 
da intensidade do campo magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
1. RAMALHO, Ivan Nicolau Toledo – Os Fundamentos da Física Eletricidade 3 – Editora 
Moderna – p.238, 1984. 
2. LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da. – Física 3 Ensino Médio – Editora Scipione – p.206 e 
210, 2009. 
3. http://www.infoescola.com/fisica/magnetismo/ 
4. HALLIDAY, R. W. - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, Ed.8 Editora LTC - 
p.246, 2009.