PRINCIPIOS ELETRICIDADE E MAGNETISMO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI 
FACULDADE METROPOLITANA DE BLUMENAU 
CURSO: ENGENHARIA ELETRICA 
ACADEMICOS: LUCAS TUMELERO 
MIGUEL B. OSINSKI 
NATHAN L. SBORS 
MAYCON H. KNIESS 
DISCIPLINA: PRINCÍPIOS DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
PROFESSOR: MARCELO JOSÉ GARCIA 
 
Rua Dr. Pedro Zimmermann - no 385 – Salto do Norte – 89065-000 – Blumenau/SC – Fone: (47) 3321-9000 Fax: (47) 321-9010 - www.uniasselvi.com.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTOS COM ELETRICIDADE E 
MAGNETISMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
 
Neste experimento, aplicamos os fundamentos e conceitos a respeito dos 
princípios de eletricidade e magnetismo, bem como a fundamentação básica de 
determinados componentes eletrônicos. Para tal feito, utilizamos conceitos vistos em 
sala de aula na disciplina, a constante e incansável busca por informações relevantes 
ao funcionamento de nossos experimentos. Podemos salientar também que, de modo 
indireto, os experimentos nos impulsionaram a diversas discussões, promovendo 
assim o senso crítico de nós acadêmicos, no qual otimiza a ideia de aliar a teoria com 
a prática. As competências aplicadas no experimento vão desde os princípios básicos 
de medição/instrumentação até o desenvolvimento de cálculos, como a simples 
aplicação da lei de ohm, a interpretação de datasheets, aplicação de modelos 
matemáticos e, de suma importância, senso crítico para avaliar os resultados aqui 
apresentados, tendo ciência e noção científica para dar credibilidade aos valores 
obtidos e associá-los à prática. 
 
 
 
 
 
 
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METODOLOGIA E FUNDAMENTAÇÃO 
DO EXPERIMENTO I: FLASHLIGHT 
 
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DA BOBINA: 
A CONVERSÃO DE CAMPO MAGNÉTICO PARA CORRENTE 
ELÉTRICA 
 
 
O foco deste experimento é demonstrar, de maneira prática, o comportamento 
do conceito de corrente elétrica vs. campo magnético. Para tanto, aplica-se: 
Segundo a lei de Lenz: “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.” - Este fundamento determina o princípio de 
funcionamento da bobina para gerar corrente elétrica a partir do campo magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A seguir, apresentamos o diagrama eletrônico do Experimento I, no qual baseia-se no 
princípio de geração de eletricidade por indução. Para demonstrarmos melhor o 
fenômeno, completamos o circuito com alguns componentes eletrônicos para 
demonstrarmos o efeito luminoso: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A seguir, apresentamos o equipamento montado na prática. Na parte inferior a 
imagem, situa-se o imã de Neodímio (poderoso imã feito a partir da combinação de 
neodímio, ferro e boro), à direita a bobina e a esquerda o circuito eletrônico, 
desenvolvido especificamente para demonstrar os fenômenos gerados pelo 
movimento do imã no interior da bobina. 
 
 
 
 
CÁLCULO DE INDUÇÃO DO ÍMÃ NO BOBINADO 
 
Tensão final = tensão induzida * número de espiras 
 
Tensão final = 0,003volts * 1000 espiras 
 
Tensão final = 3 Volts AC 
 
 
 
 
 
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Na prática, podemos observar que, colocando SW1 na posição “A”, os LED’s sofrem 
atenuosas oscilações provenientes dos pulsos gerados pelo movimento do imã no 
interior da bobina. 
. 
Quando transferimos SW1 para a posição “B” e movimentamos o imã no interior da 
bobina, os LED’s levam algum tempo para ascenderem, permanecem acesos de 
maneira contínua e, após determinado período de tempo os LED’s apagam. Tal efeito 
é proveniente dos capacitores C1 e C2 no circuito, componentes estudados em sala de 
aula e aplicados no experimento para título de demonstração funcional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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METODOLOGIA E FUNDAMENTAÇÃO 
DO EXPERIMENTO II: ELETROÍMÃ 
 
No experimento II, demonstramos o funcionamento de um eletroímã: equipamento no 
qual transforma corrente elétrica em campo magnético. 
 
Para tal, espiralamos um fio de cobre (isolado por verniz) em volta de um núcleo de 
ferro. 
 
A seguir, apresentamos o equipamento montado na prática: A esquerda temos o 
eletroímã em si. Á direita, a fonte chaveada no qual alimentará os terminais do 
eletroímã. 
 
 
 
 
 
Quando submetemos os fios à uma tensão, o mesmo é percorrido por uma corrente 
elétrica, o que gerará um campo magnético na área a este aspecto, espira através 
da Lei de Biot-Savart. A intensidade do campo e a distância que ele atingirá a partir 
do eletroímã dependerão da intensidade da corrente aplicada e do número de voltas 
da espira. Nosso eletroímã é capaz de erguer até 5 kg! 
 
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CÁLCULO DA CORRENTE QUE CIRCULA PELO 
ENROLAMENTO 
 
Sabendo-se que a resistência do solenoide é 2,7 ohms: 
 
V = R*I 
 
 Aplicando 12V: 12/2,7 = 4,44 Amperes 
 
 Aplicando 5V: 5/2,7 = 1,85 Amperes 
 
 
 
CÁLCULO DO CAMPO MAGNÉTICO DO ELETROÍMÃ 
 
B = (n/l) *u * i 
 
Onde: B = Intensidade do campo magnético 
 n = Número de espiras 
 l = Comprimento do solenoide 
 u = Permeabilidade magnética do vácuo = 4* π *(10^(-7)) 
 i = Intensidade da corrente 
 
Logo: B = (150/0,2) * (4* π *(10^ (-7))) * 4,44 
 
 Portanto, a intensidade do campo magnético é 0,0042 Tesla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PROCEDIMENTO DE MONTAGEM DOELETROÍMÃ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
Ao realizar este experimento, nós acadêmicos podemos observar as 
dificuldades que existem em uma aplicação prática, à elaboração de um relatório 
técnico de experimento e a importância de um bom trabalho em equipe. Em 
particular, tivemos que nos preocupar com detalhes os quais muitas vezes são 
considerados como “desprezíveis” na eletricidade teórica, sendo estes fatores que 
influenciam bastante em um resultado. Aprendemos a reconhecer cada característica 
dos objetos em análise, como tensão, corrente, resistência, campo eletromagnético, 
capacitância, etc. Tivemos a oportunidade de mensurar grandezas no qual seus 
comportamentos sofrem significativas variações funcionais com relação a 
temperatura de trabalho, cargas aplicadas à estas, etc. No experimento I, 
demonstramos que todo campo magnético gera uma corrente elétrica. No 
experimento II, demonstramos que toda corrente elétrica gera um campo magnético. 
De suma significância: aplicamos os conceitos e cálculos vistos até então de maneira 
prática e teórica na disciplina de Fundamentos de Eletricidade e Magnetismo. 
 
 
 
 
 
 
 
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“O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário. ” 
(Albert Einstein)