Seminário Indutores

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
Campus Nova Friburgo – RJ
Indutores
Matricula
	201512469661
	Mario Rafael de Freitas Moreira
	201602284891
	Cauã Coelho Pisco
	201502281139
	Rafael Moraes Ramos
	201512679631
	Gabriel Malheiros Marques Ribeiro
	201602851816
	Ludson Teles Corrêa Linhares
	201511679641
	Gustavo torres de Oliveira
	201708179798
	Matheus Mattos Tomaz
	201512236128
	Victor de Oliveira Rodrigues Moreno
quarta-feira, 01 de novembro de 2017
INDUTORES
OBJETIVO
O Objetivo deste experimento é compreender o funcionamento do indutor e seu papel na indução eletroestática, comprovando através de um experimento prático.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A indução eletrostática é explicada do seguinte modo: o corpo b normalmente se apresenta neutro porque a carga negativa de seus elétrons é neutralizada pela carga positiva dos prótons. Quando ele é colocado próximo do corpo a, fica dentro do campo elétrico de a. O corpo a, tendo carga positiva, atrai elétrons livres, que se deslocam e ficam na parte de b próxima de a. A extremidade oposta de b fica então com excesso de carga positiva.
Se o indutor a tiver carga negativa, ele repele elétrons livres, que também tem carga negativa. Esses elétrons se dispõem então na extremidade de b afastada de a. E à extremidade de b próxima de a fica eletrizada positivamente, porque fica com excesso de cargas positivas.
A indução é explicada então por meio de movimento de elétrons livres dentro do condutor. Isso explica também porque o induzido sempre se eletriza com carga positiva e com carga negativa ao mesmo tempo, aparecendo uma em cada extremidade.
Vemos que na indução não há passagem de carga elétrica do indutor para o induzido. Há uma simples separação de cargas elétricas que já existiam no induzido, mas se neutralizavam.
Entre a carga positiva e a negativa do induzido existe urna região sem carga, chamada região neutra, ou zona neutra.
Fluxo de Campo Magnético (φ): quantidade de campo magnético que atravessa uma superfície
φ ∝ β 	= o fluxo de campo magnético é diretamente proporcional a intensidade do campo magnético
φ ∝ A	= quanto maior a área, maior o fluxo, logo, o fluxo é diretamente proporcional a área.
cos θ	
cos 90°= 0
cós 0°= 1
O ângulo entre a linha normal e as linhas e campo magnético são diretamente proporcionais e irá variar entre θ=90°, quando o fluxo terá seu maior valor, e θ=0° (linha normal paralela às linhas de fluxo), quando o fluxo terá seu menor valor.
Φ= β.A.cos θ
[Φ]= T.m²=Wb (Webber)
Lei de Faraday: antes de descobrirem o processo da Indução eletromagnética já se sabia que a carga elétrica em movimento gerava um campo magnético. Então Faraday conseguiu provar que também poderia percorrer o caminho inverso, ou seja, a partir de um campo magnético gerar um campo elétrico.
1º Experimento:
Faraday colocou um imã em forma de barra e no campo magnético desse imã estava posicionado uma espira de material condutor e a ela um amperímetro.
Quando a espira estava parada, o amperímetro marcava zero, mas quando esta movimentava-se o amperímetro acusava que havia corrente elétrica.
2º Experimento
Faraday colocou dos solenóides próximos um ao outro. O primeiro conectado a uma fonte de tensão e no outro apenas um amperímetro para identificar se havia ou não corrente.
Enquanto a chave estava aberta, nenhuma corrente circulava no primeiro solenóide, da mesma forma, a leitura do amperímetro era zero.
No momento que a chave era fechada, surge no solenóide um campo magnético e no momento do fechamento da chave o amperímetro indicava que surgia um campo elétrico, porém, por apenas um instante.
Quando abria a chave e o campo magnético desaparecia, o amperímetro novamente indicava uma corrente elétrica, mas logo que se estabilizava, o amperímetro retornava a 0.
A diferença de potencia (d.d.p.) que surge no segundo solenóide foi chamado por Faraday de Força Eletromotriz Induzida. A simples presença do campo magnético não permitia que fosse gerada uma Força Eletromotriz, mas necessitava de estar variando.
Com estes experimentos Faraday conseguiu identificar que a Força Eletromotriz induzida só será gerada com a variação do fluxo de campo magnético. A intensidade da Força Eletromotriz Induzida (ε) será dada pela variação do fluxo dividido pelo intervalo de tempo:
Lei de Faraday:
ε=	[V]=
Lei de Lenz: Faraday descobriu o fenômeno da Indução eletromagnética e que ora a corrente surgia num sentido, ora a corrente surgia em outro sentido, porém ele não conseguiu descobrir a Lei que rege esta corrente. Quem conseguiu fazê-lo foi Lenz.
Ao fazer essas observações Lenz concluiu que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu origem. Assim sendo, Lenz formulou uma lei que ficou conhecida como a Lei de Lenz e pode ser enunciada da seguinte forma:
“A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o campo magnético que ele cria tende a contrariar a variação do fluxo magnético através da espira”.
Se houver diminuição do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com o mesmo sentido do fluxo;
Se houver aumento do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com sentido oposto ao sentido do fluxo.
PRINCIPIOS
1) No induzido aparecem ao mesmo tempo cargas positivas e negativas e uma região neutra.
2) Afastando-se o indutor, o induzido volta ao estado neutro, porque foi afastado o campo elétrico que produzia separação nas cargas do induzido. Isso mostra que as cargas positiva e negativa desenvolvidas no induzido são de mesmo valor absoluto. Compreende-se considerando-se que as cargas positiva e negativa do induzido eram cargas que se neutralizavam antes da indução e que foram separadas.
3) Aproximando-se o indutor do induzido, a região neutra se desloca. Porque, diminuindo a distância entre as cargas do indutor e as do induzido, a força de atração sobre as cargas de nome contrário aumentam e elas se aproximam mais do indutor; a força de repulsão sobre as cargas de mesmo nome também aumentam, e elas se afastam mais.
4) Ligando-se o induzido à Terra, a carga de mesmo nome que a do indutor se escoa para a Terra, qualquer que seja o ponto do induzido pelo qual façamos ligação. No caso da figura abaixo é a carga positiva que se escoa para a Terra.
5) O fenômeno da indução produz modificação na densidade elétrica do indutor. A densidade aumenta no lado do indutor voltado para o induzido. Isso porque tanto a carga positiva do indutor atrai a negativa do induzido, como esta do induzido atrai a positiva do indutor. Assim há um acúmulo de carga de indutor na região mais próxima do induzido, conforme na figura abaixo.
6) O meio interposto entre os dois corpos influi muito no fenômeno. A indução se processa tanto mais facilmente quanto mais elevado for o poder indutor específico do meio interposto.
PRINCIPIO DO MÉTODO EXPERIMENTAL
A Bobina de Tesla foi desenvolvida por Nikola Tesla (1856 - 1943), físico Croata de ascendência sérvia, que em 1899, utilizando uma bobina de 12 milhões de volts produziu, em Colorado Spring, descargas elétricas com 38 metros de extensão, entre dois eletrodos colocados a uma altura de 61 metros do solo. 
A Bobina de Testa é um transformador, que produz tensões elevadas sob altas frequências. 
Para comprovar a funcionalidade de um inductor, utilizaremos como exemplo o experimento de fabricação de uma bobina de tesla que ao aproximar o induzido do mesmo, que será uma lampada, a mesma acende.
O funcionamento é simples: utilizando uma bateria de 9v, a mesma alimenta o circuito. O resistor utilizado servirá como limitador de tensão, o transistor como oscilador para manter a corrente sempre oscilante de forma a gerar um campo eletromagnético e a bobina responsável por gera-lo até transformar a energia elétrica em energia eletromagnética para ser capaz de transmitir os elétrons para acender a lâmpada.
MATERIAIS DO EXPERIMENTO
1 Basede madeira;
10 cm de tubo PVC ¾;
10 Metros fio esmaltado 28 awg;
1 Fita adesiva;
1 Transistor 2N2222 ou BC548 ou BC337;
1 Resistor de 22k (vermelho, vermelho, laranja, dourado) ou 27k cor (vermelho, violeta, laranja, dourado);
1 Fio 0,5mm com 30cm de comprimento;
1 Conector/Clip de bateria 9V;
1 bateria 9v;
1 Lâmpada Fluorescente para teste;
1 bolinha de plastico;
1 pedaço de papel alumínio;
PROCEDIMENTO DO EXPERIMENTO
Enrolar fio esmaltado entorno do cano pvc do começo ao final, sem deixar espaço entre as voltas.
Colar bobina na base de madeira com cola quente 
Fixar transistor com fita durex na base de madeira 
Soldar resistor no segundo terminal do transistor, junto com o fio esmaltado que sai da bobina 
Soldar fio 0,5mm no primeiro terminal do resistor, dar uma volta e meia em volta da bobina, formando a bobina primária 
Soldar a outra ponta do fio 0,5m junto com o resistor, e o positivo do clipe da bateria
Soldar o negativo do clip de bateria no terceiro terminal do transistor. 
Fazer bola de alumínio e colar encima da bobina e colocar com cola quente.
Figura 1 - Montagem do experimento baseado no principio da bobina de tesla
OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO
Para operar o equipamento, devemos seguir os seguintes passos:
Conectar a bateria de 9v,Ligar o equipamento ajustando a chave seletora para posição “ON”
Com uma lampada fluorescente, aproxime-a do corpo da bobina de tesla.
RESULTADOS
A mini bobina de tesla acende a lampada fluorescente devido ao fato de a bobina 2 (enrolada com cobre) gerar um campo eletromagnético em volta de si.
Este, por sua vez, transfere elétrons para a lampada fluorescente que possui uma atmosfera de baixa pressão onde existe vapor de mercúrio, que é um metal condutor, e os elétrons livres que estão contidos no interior da lampada são estimulados a se movimentar quando aproximados do campo eletromagnético. 
Ao ocorrer o movimento desses elétrons, eles se chocam com a parede da lampada sendo assim absorvidos pela fina camada de fosforo que forra a parede da lampada e o fosforo após absorver esses elétrons libera fóton, ou seja, energia em forma de luz.
Importante salientar que não é qualquer lâmpada que irá acender, apenas as fluorescentes, decorrente ao vapor de mercúrio e o mercúrio é um metal condutor os elétrons livres presentes no interior da lâmpada é estimulado a se movimentar quando se aproxima do campo elétrico fornecido pela bobina tesla.
Figura 2 Lâmpada reagindo a indução eletromagnética da Bobina de Tesla
CONCLUSÃO
Através deste experimento podemos concluir o funcionamento do indutor e através do experimento utilizando o principio da bobina de tesla verificando a trola de elétrons e a transformação destes em fótons em energia luminosa.
BIBLIOGRAFIA
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-indutor/
https://www.todamateria.com.br/eletromagnetismo/
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/InducaoMagnetica/inducao.php