Eletricidade 2 Indução eletromagnética E2 10 e 11

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Eletricidade 2 - Indução eletromagnética E2 – 10 
LABORATÓRIO DE FÍSICA II 
IFMG Campus Betim 
 
Watilla Eduardo Mesquita, Engenharia Mecânica 
Fellipe Rodrigues Silva, Engenharia Mecânica 
Data: 27/03/2018 
 
Resumo. O experimento realizado identifica a indução magnética de um imã a uma bobina de 
cobre, demostrando que ao movimentar o imã na parte interna da bobina, o imã gera uma tenção 
positiva e/ou negativa dependendo do polo inserido na bobina. É possível perceber que existe uma 
geração de corrente elétrica. 
 
 
Palavras chave: indução magnética, imã, bobina, tenção, polo, corrente elétrica. 
 
Introdução 
No experimento a segui, será demostrada a 
influência de um imã a uma bobina de fio de cobre. 
Será possível observar que ao aproximar um imã do 
núcleo da bobina terá uma influência magnética 
sobre os elétrons do fio de cobre, gerando tenção e 
corrente que será influenciada pelos polos do imã. 
Assim, em termos estatísticos, para cada elétron 
que sofre a ação de uma força com certa velocidade, 
temos outro elétron com a ação de força e velocidade 
opostas às do primeiro. A resultante desses 
movimentos e forças será praticamente nula e não 
haverá movimento do fio. (Sobre esse tema, é 
interessante estudar o conceito de resultante nas leis 
de Newton). [1] 
Agora será realizado os experimentos para 
descrever o fenômeno eletromagnético. 
Procedimento Experimental 
Equipamento utilizado para executar o 
experimento: 
1 bobine com 600 espiras 
2 ímãs em forma de barra redonda 
1 bobine com 400 espiras 
2 cabos de experimentos 
Complementarmente: 1 multímetro com ponteiro no 
centro do ponto zero, por ex., MEKRUPHY AMM 
3000 
Execução do experimento: 
Foi regulado o dispositivo de medição para o 
intervalo de medição 200 mV e conectada à bobina 
com 600 espiras. 
Pegamos um dos dois ímãs e movimentamos 
rapidamente para o interior da bobine, conforme 
ilustrado. Ao visualizar o dispositivo de medição, foi 
possível verificar variação da tenção. 
 
Figura 1 – Montagem do experimento. 
 
Esperamos o multímetro retornar totalmente ao 
zero e, depois, retiramos o ímã com a mesma 
velocidade para fora da bobine. 
Repedido o experimento parcial e verificou-se a 
direção que o ponteiro se deslocou. 
Repetimos o último passo de trabalho, 
deslocando o outro polo magnético para dentro da 
bobine e, de novo, para fora. 
Juntando ambos os ímãs com polo norte e polo 
sul, de modo a formar um ímã em forma de barra 
com o dobro do comprimento. Repetimos os passos 
de trabalho anteriores com este "ímã gigante". 
Agora mudamos um cabo de experimento na 
bobine, para testar as bobinas 400, 300 e 200 espiras 
e repetimos o último passo de trabalho com todas. 
Resultados e Discussão 
Ao realizar as medições indicadas no processo de 
execução, foi possível observa a geração de tenção 
na bobina de cobre ao aproximar um imã de seu 
núcleo. É possível deduzir que ao aproximar o imã 
do núcleo da bobina com polo sul paralelo ao eixo 
central a bobina gera uma tenção com sinal negativo 
e ao inverter o polo, alinhado o polo norte do imã, 
geram uma tenção com sinal positivo, tendo como 
referência a medição realizada com o multímetro 
digital. 
Movendo a Bobina ou Íman, continuamente, 
pode induzir uma corrente na Bobina. Além de 
corrente induzida, uma Força Eletromotriz (f.e.m), 
que é uma diferença de potencial, está presente na 
Bobina.[2] 
Ao movimentar o imã continuamente com certa 
rapidez é possível observar variação da indução 
magnética que gera a tenção. 
Quando um condutor retilíneo AB se desloca em 
um campo magnético uniforme, aparece uma f.e.m. 
induzida nesse condutor. Para comprovar o 
aparecimento dessa f.e.m. basta ligar os extremos 
desse condutor por um condutor c, em série, com um 
galvanômetro. Quando o condutor retilíneo se 
desloca, o galvanômetro indica a passagem de uma 
corrente elétrica. Pode-se demonstrar que a f.e.m. 
induzida é proporcional ao comprimento l do 
condutor, à sua velocidade v e à indução do campo 
magnético B.[3] 
Tendo como base o que foi observado e a citação 
acima, é possível deduzir que quanto mais filamento 
possui uma bobina (quanto maior o comprimento do 
condutor) maior será o diferencial potencial (tenção) 
gerada e/ou se aumentar a velocidade da exposição 
do imã é possível observar o mesmo efeito. No 
experimento foi possível observar que quanto mais 
filamentos possuía a bobina maior era a tenção 
gerada e quanto mais imãs conectados maior a 
tenção gerada, pois ao colocar mais imãs aumenta-se 
o tamanho do campo magnético que induzira a 
bobina. 
Conclusão 
Os resultados coletados no experimento 
ajudaram a compreender a indução magnética em 
bobinas de fio de cobre. Foi possível observar que 
quanto mais espiras uma bobina possui, quanto mais 
rápido um imã se movimenta em relação a bobina e 
quanto maior o campo magnético for, pode-se 
concluir que haverá um aumento diretamente 
proporcional do diferencial potencial gerado 
(tenção), tendo em vista que tendo aumento de 
comprimento do fio, velocidade de deslocamento do 
imã e campo magnético. É possível estimar a tenção. 
Quando um ímã se aproxima de uma espira, 
surge uma corrente induzida sobre ele. Essa corrente 
faz surgir um campo magnético, cujo sentido pode 
ser determinado pela regra de Ampere. Ao aplicar 
essa regra verifica-se que o campo magnético tem 
sentido oposto ao campo magnético do ímã. Se 
fizermos o contrário, ao afastarmos o ímã da bobina 
perceberemos que a corrente induzida surge em 
sentido contrário à situação anterior e ao utilizar 
novamente a regra de Ampere é possível perceber 
que o campo magnético criado pela corrente 
induzida tem o mesmo sentido do campo magnético 
do ímã. [4] 
O estudo foi de grande valia para 
aprofundamento ao estudo da interação magnética 
do imã com filamentos de cobre e entendimento do 
fenômeno de eletromagnetismo. 
 
Referências 
[1] Freitas, João “Força magnética - corrente 
elétrica: Em que situações ocorre a força 
magnética?”, UOL educação Pesquisa Escolar, 
(Material atualizado em 01/08/2013, às 16h13) 
24/06/2008 as 12h00. Disponível em: 
<https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/forc
a-magnetica---corrente-eletrica-em-que-situacoes-
ocorre-a-forca-magnetica.htm>. Acessado 
20/03/2018. 
 
[2] Museu das comunicações “Bobinas em 
Movimento e Indução Electromagnética” 
Disponível em: 
http://macao.communications.museum/por/exhibiti
on/secondfloor/MoreInfo/2_2_3_MovingCoils.html
>. Acessado 26/03/2018. 
 
[3] e-física, Ensino de Física On-line “Exemplos 
de indução eletromagnética”, 2007 - Centro de 
Ensino e Pesquisa Aplicada. Todos os direitos 
reservados. Disponível em: 
<http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/inducao/
ex_inducao_eletromag/>. Acessado 26/03/2018. 
 
[4] SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "A 
Lei de Lenz"; Brasil Escola. Disponível em 
<https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-
lenz.htm>. Acesso em 26 de marco de 2018. 
 
Crédito - Este texto foi adaptado do modelo de 
relatório usado em http://fisica.ufpr.br/LE/. 
 
Eletricidade 2 - A lei de Lenz E2 - 11 
LABORATÓRIO DE FÍSICA II 
IFMG Campus Betim 
 
Watilla Eduardo Mesquita, Engenharia Mecânica 
Fellipe Rodrigues Silva, Engenharia Mecânica 
Data: 27/03/2018 
 
Resumo. O experimento realizado identifica a indução magnética de bobina de cobre com núcleo 
de ferro ao passar corrente elétrica pela bobina, a ideia é saber se a bobina realiza movimento do 
anel de alumínio fechado e aberto. 
 
 
Palavraschave: indução magnética, núcleo de ferro, bobina, alumínio. 
 
Introdução 
No experimento a segui, será demostrada a 
influência do campo magnético gerado por uma 
bobina energizada. O experimento consiste em 
verificar a existência de movimento de um anel de 
alumínio aberto e fechado, descrevendo o fenômeno 
realizado. 
O primeiro a descobrir e descrever esse 
fenômeno foi o físico Heinrich Lenz, que é 
conhecido pela Lei de Lenz. 
Sua lei permite predizer a direção de uma 
corrente induzida (por exemplo: devido à variação 
de um fluxo magnético próximo a uma espira 
circular de condutora) em qualquer circunstância. [1] 
Tendo como referência a lei de Lenz, será 
realizado o experimento e dedução do fenômeno. 
 
Procedimento Experimental 
Equipamento utilizado para executar o 
experimento: 
1 bobine com 600 espiras 
1 armadura 
1 anel de alumínio quadrado fechado 
2 cabos de experimentos 
1 anel de alumínio quadrado aberto 
Complementarmente: 1 fonte de tensão alternada de 
12 V 
Execução do experimento: 
Montamos a bobina, de modo a que seus 
conectores fiquem em cima, colocada a armadura 
simetricamente no interior da bobine e colocado o 
anel de alumínio fechado sobre ele, bastante perto do 
corpo da bobine. 
Conectado a bobina na saída de corrente continua 
da fonte de alimentação, mas não ligada. 
Ajustamos a tensão em 12 V, ligamos a fonte de 
alimentação. Observado o anel de alumínio, 
podemos perceber que ele movimentou, após um 
certo período desligamos a fonte. 
Repetimos o experimento com o anel de alumínio 
aberto e não notamos movimento. 
Resultados e Discussão 
Ao realizar o experimento foi possível observar 
que o anel fechado se movimento em direção oposta 
a bobina (é repelido), enquanto o anel que está aberto 
não se movimenta. 
Para descrever esse fenômeno foi realizada uma 
pesquisa sobre a Lei de Lenz, que descreve 
fenômenos relacionados. 
A Lei de Lenz estabelece que a Corrente 
Induzida numa Bobina condutora circular fechada, 
devido a uma variação do Campo Magnético através 
dessa Bobina circular fechada, tem um sentido tal 
que o Campo gerado pela Corrente Induzida tende a 
contrabalançar a variação do Campo Magnético que 
induz a Corrente. A Lei de Lenz pode ser ilustrada 
com uma Bobina ligada a uma fonte de Alimentação 
e um anel colocado no topo. Quando a fonte é ligada 
instantaneamente, uma forte Corrente Eléctrica 
passageira flui através da Bobina, que se encontra 
por baixo do Anel. Esta Corrente passageira, na 
Bobina, gera um Campo Magnético com sentido 
ascendente – cuja grandeza aumenta rapidamente – 
e que é perpendicular ao plano do Anel estacionário. 
Na base, uma forte Corrente Elétrica Induzida 
começa a circular no Anel. [1] 
 
Figura 1 – Desenho que detalha o fenômeno. 
Fonte: 
https://www.portalsaofrancisco.com.br/biografia
s/heinrich-lenz 
 
Tendo como referência a citação acima, é possui 
deduzir que não acontece nada com o anel aberto, 
pois o campo magnético gerado em seu entorno tem 
resultante em outro sentido, tendo em vista que não 
está unida as pontas e assim não existe interação 
circular entre os elétrons. 
 
Conclusão 
Os resultados coletados no experimento 
ajudaram a compreender a indução magnética em 
um anel de alumínio com uma bobina de fio de cobre 
com núcleo de ferro. 
A Corrente Induzida no Anel gera uma Força 
Magnética que se opõe ao Campo Magnético com 
sentido ascendente – cuja grandeza aumenta 
rapidamente. Esta oposição cria uma repulsão (como 
dois polos iguais colocados frente a frente) e o Anel 
saltita para cima. [1] 
Tendo em vista a Lei de Lenz, é possível deduzir 
o fenômeno que acontece. Sendo que, quando passa 
energia pela bobina é criado um campo magnético 
em seu entrono que induz o anel de alumínio que tem 
campo magnético com sentido inverso da bobina, ou 
seja, os campos magnéticos se repelem e o anel se 
desloca. Enquanto que ao fraturar o anel (abri-lo) o 
efeito não é o mesmo e ele permanece sem 
movimento. 
O experimento ajudou na compreensão dos 
fenômenos eletromagnéticos e como acontecem, deu 
uma percepção detalhada dos experimentos 
realizados pelos cientistas que foram os primeiros a 
visualizarem esses fenômenos eletromagnéticos. 
 
Referências 
[1] Portal São Francisco, “Heinrich Lenz”. 
Disponível em: 
<https://www.portalsaofrancisco.com.br/biografias/
heinrich-lenz>. Acessado em: 26/03/2018. 
 
Crédito - Este texto foi adaptado do modelo de 
relatório usado em http://fisica.ufpr.br/LE/