Interferência de micro-ondas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CURSO DE LABORATÓRIO DE FÍSICA – IEF102 
TURMA: 01 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – INTERFERÊNCIA DE MICRO-ONDAS 
 
 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
Parceiros: Maria Luana Crystina de Souza e Thiago Tuma Camilo. 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 02 de junho de 2017. 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – INTERFERÊNCIA DE MICRO-ONDAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 2017 
Trabalho acadêmico apresentado à 
Universidade Federal do Amazonas como 
obtenção de nota parcial para a disciplina 
de Física Geral Experimental ofertada no 
período presente do curso de Engenharia 
Química. 
 
Professor Dr. Oleg Grigorievich Balev. 
 
Sumário 
 
1. Introdução ........................................................................................................................................ 3 
2. Objetivos .......................................................................................................................................... 3 
3. Parte Experimental .......................................................................................................................... 3 
4. Resultados e Discussão .................................................................................................................... 4 
5. Conclusão ........................................................................................................................................ 9 
6. Referências ...................................................................................................................................... 9 
3 
 
 
1. Introdução 
As micro-ondas são ondas eletromagnéticas, assim como a luz visível, sendo o comprimento 
o fator que as difere. A interação eletromagnética pode ser descrita a partir de dois campos 
vetoriais, o campo elétrico E e o campo magnético B, de modo que uma carga na presença destes 
campos sofre a ação de uma força F. A fonte destes campos são cargas e correntes elétricas. 
A partir das equações de Maxwell e das observações experimentais de Hertz, o caráter 
transversal de propagação dos campos elétricos e magnéticos e sua velocidade de propagação igual 
a 3 x 108 m/s, permitiram reconhecer a luz como uma onda eletromagnética e considerar a ótica 
como uma parte do eletromagnetismo. 
Quando uma onda atinge, perpendicularmente, um anteparo, ela é refletida, havendo uma 
interferência entre duas ondas. A superposição das duas ondas produzirá uma onda estacionária. 
Movimentando-se o anteparo na direção da linha que o une à fonte, um ciclo é completado a cada 
meio comprimento de onda percorrido pelo anteparo. Deste modo, a distância entre dois mínimos 
(ou dois máximos) é igual a meio comprimento de onda. 
A equação utilizada para calcular o comprimento de uma onda, segue abaixo. 
x = nλ / 2 
Sendo, 
x = distância. 
λ = comprimento da onda. 
n = 0,1,2,... 
 
2. Objetivos 
Estudar a interferência de micro-ondas e determinar o comprimento de onda da micro-onda. 
 
3. Parte Experimental 
3.1 Materiais: 
• Gerador de micro-onda W; 
• Klystron; 
• Receptor de micro-onda; 
• Anteparo; 
4 
 
• Régua graduada; 
• Multímetro; 
• Suportes; 
 
3.2 Procedimentos: 
1 – Montou-se o experimento de acordo com a figura a seguir. 
 
 
2 – Ajustou-se a intensidade da micro-onda e anotou-se o valor correspondente da tensão quando o 
receptor a micro-onda se encontrava mais próximo do anteparo. 
3 – Deslocou-se o receptor de micro-onda a cada milímetro e determinou-se o valor lido em mV no 
multímetro. 
 
4. Resultados e Discussão 
Abaixo, segue a tabela informativa com os dados obtidos experimentalmente. 
N° medida Distância (mm) Tensão (mV) 
1 450,0 14,4 
2 452,5 16,2 
3 455,0 12,9 
4 457,5 9,5 
5 460,0 7,5 
6 462,5 6,8 
Figura 1. Montagem do experimento. 
5 
 
7 465,0 8,5 
8 467,5 12,2 
9 470,0 13,9 
10 472,5 11,8 
11 475,0 7,5 
12 477,5 5,6 
13 480,0 5,7 
14 482,5 7,0 
15 485,0 9,2 
16 487,5 10,6 
17 490,0 9,1 
18 492,5 6,2 
19 495,0 4,4 
20 497,5 4,2 
21 500,0 5,3 
22 502,5 7,5 
23 505,0 9,2 
24 507,5 7,5 
25 510,0 5,0 
26 512,5 3,7 
27 515,0 3,4 
28 517,5 4,5 
29 520,0 6,5 
30 522,5 6,8 
31 525,0 5,6 
32 527,5 3,8 
33 530,0 2,8 
34 532,5 3,0 
35 535,0 4,5 
36 537,5 6,1 
37 540,0 5,8 
38 542,5 4,7 
39 545,0 3,1 
40 547,5 2,3 
6 
 
41 550,0 2,5 
42 552,5 3,8 
43 555,0 5,1 
44 557,5 5,2 
45 560,0 3,8 
46 562,5 2,2 
47 565,0 1,6 
48 567,5 2,3 
49 570,0 3,5 
50 572,5 4,5 
51 575,0 4,3 
52 577,5 3,0 
53 580,0 1,8 
54 582,5 1,5 
55 585,0 2,3 
56 587,5 3,4 
57 590,0 4,1 
58 592,5 3,5 
59 595,0 2,4 
60 597,5 1,4 
61 600,0 1,3 
 
 
 
Ao organizar estes dados em tabela, plotaram-se os pontos em um gráfico da tensão em 
função da distância, como pode se observar abaixo. 
Tabela 1. Dados experimentais. 
7 
 
 
 
 
Ao analisar a tabela e gráfico dispostos acima, pode-se observar que os pontos de mínimo 
encontram-se nas seguintes posições: 
1. 462,5 mm: 6,8 mV; 
2. 477,5 mm: 5,6 mV; 
3. 497,5 mm: 4,2 mV; 
4. 515,0 mm: 3,4 mV; 
5. 530,0 mm: 2,8 mV; 
6. 547,5 mm: 2,3 mV; 
7. 565,0 mm: 1,6 mV; 
8. 582,5 mm: 1,5 mV; 
9. 600,0 mm: 1,3 mV. 
 
Para calcular o comprimento da onda, obteve-se o valor médio da distância entre os mínimos 
consecutivos: 
1 e 2: 477,5 mm – 462,5 mm = 15,0 mm. 
2 e 3: 497,5 mm – 477,5 mm = 20,0 mm. 
3 e 4: 515,0 mm – 497,5 mm = 17,5 mm. 
Gráfico 1. Tensão em função da distância. 
8 
 
4 e 5: 530,0 mm – 515,0 mm = 15,0 mm. 
5 e 6: 547,5 mm – 530,0 mm = 17,5 mm. 
6 e 7: 565,0 mm – 547,5 mm = 17,5 mm. 
7 e 8: 582,5 mm – 565,0 mm = 17,5 mm. 
8 e 9: 600,0 mm – 582,5 mm = 17,5 mm. 
Valor médio = (15,0 + 20,0 + 17,5 + 15,0 + 17,5 + 17,5 +17,5 + 17,5) / 8 = 17,1875 mm. 
 
Com o auxílio da equação abaixo, obteve-se o valor do comprimento da micro-onda. 
x = nλ / 2 
Sendo 
x = média calculada. 
λ = comprimento da onda. 
n = 1. 
 
Logo, 
17,1875 mm = 1 x λ / 2 
λ = 17,1875 mm x 2 
λ = 34,1875 mm ou 3,41875 ±0,08 cm 
 
QUESTÕES 
1. Por que a intensidade entre os máximos consecutivos vai aumentando (diminuindo) à 
medida que o receptor se aproxima (se afasta) do gerador de micro-onda? 
A onda eletromagnética interage com o ar atmosférico, onde ela se propaga, provocando uma 
diminuição da intensidade conforme se aumentava a distância. 
 
2. A partir da equação e do valor da frequência da micro-onda utilizada (9,45 GHz), 
obtenha o valor da velocidade da luz ( e da micro-onda) no ar. Compare-o com o valor 
típico v = 2,997 x 108 m/s para a velocidade de uma onda eletromagnética no ar. 
λ = 3,42, f = 9,45 GHz 
v = f x λ 
v = 3,42 x 10-2 x 9,45 x 109 
v = 3,2319 x 108 m/s 
 
erro = |2,997 – 3,2319| / 2,997 = ± 0,08 
 
9 
 
5. Conclusão 
Através da presente aula prática laboratorial, foi possível calcular o comprimento da micro-
onda utilizada no experimento. Ademais, foi possível aplicar os conhecimentos teóricos basais do 
aluno a fim de utilizar os equipamentos do laboratório de física e entender, na prática, os seus 
funcionamentos. 
 
6. Referências 
CAPUANO, F.G; MARINO, M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 21ªEdição. EditoraSão Paulo: Erica, 2005. 
HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J; Fundamentos de Física 3 - São Paulo: Livros 
Técnicos e Científicos Editora, 4ª Edição, 1996.