Relatorio 5   Lei de Ampere
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Relatorio 5 Lei de Ampere


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\ufffdFENÔMENOS MAGNÉTICOS E CORRENTE ELÉTRICA. LEI DE AMPÈRE
ÍNDICE
	Título
	Pg.
	1 \u2013 Introdução ..................................................................................................
	2
	 Efeitos Magnéticos .............................................................................................
	2
	 Corrente Elétrica e Lei de Ampère .....................................................................
	2
	2 \u2013 Objetivos .....................................................................................................
	3
	3 \u2013 Material Utilizado ......................................................................................
	3
	4 \u2013 Procedimento Experimental .....................................................................
	4
	 Parte A: Fenômenos magnéticos ............................................................................
	4
	 1. Linhas de campo magnético gerados por imã .................................................
	4
	 2. Linhas de campo magnético gerados por correntes elétricas ..........................
	6
	 3. Força entre condutores percorridos por corrente elétrica ...............................
	7
	 Parte B: Campo Magnético Gerado Por Uma Corrente Elétrica ............................
	7
	 1. Dependência do campo com a corrente ..........................................................
	7
	 2. Dependência do campo com a distância .........................................................
	7
	5 \u2013 Resultados Obtidos ....................................................................................
	9
	 Cálculo dos Campos ...........................................................................................
	9
	 Campo Magnético Terrestre ...............................................................................
	10
	 Cálculo para a primeira parte (Campo X Corrente) ............................................
	11
	 Cálculo para a segunda parte (Campo x Distância) ............................................
	11
	 Incertezas ............................................................................................................
	12
	 Gráficos ...............................................................................................................
	13
	 Cálculo da Componente Horizontal ....................................................................
	14
	6 \u2013 Conclusão ...................................................................................................
	15
	7 \u2013 Referências Bibliográficas ........................................................................
	15
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1 - Introdução
Efeitos Magnéticos
O estudo do Magnetismo originou-se da observação de que certas \u201cpedras\u201d (a magnetita) podiam atrair pedaços de ferro (ímãs naturais). Outros tipos de ímãs podem ser encontrados como a própria Terra que é um imã natural, cuja ação sobre a agulha imantada das bússolas é conhecida desde os tempos antigos.
Os imãs são formados por \u201cpólos\u201d, denominados de pólo Norte e pólo Sul, sendo que as linhas de indução magnética emergem do pólo norte para o pólo sul.
Corrente Elétrica e Lei de Ampère
A corrente elétrica que percorre um fio também pode produzir efeitos magnéticos, isto é, que ela pode mudar a orientação da agulha de uma bússola.
No espaço que circunda um condutor percorrido por uma corrente elétrica, existe um campo magnético do mesmo modo que diz-se existir um campo elétrico na região vizinha a um bastão carregado. O vetor básico, B, do campo magnético é chamado de indução magnética, podendo ser representados por linhas de indução, da mesma maneira que o campo elétrico é representado por linhas de força.
A relação entre a intensidade do campo magnético e a corrente que atravessa o condutor é conhecida como Lei de Ampère e é a seguinte:
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		onde 	(0 é a permeabilidade magnética do vácuo
			r é a distância do vetor ao condutor
A direção e sentido do vetor B serão dados pela regra da mão direita, isto é, segurando o fio com a mão direita, com o polegar apontando no sentido da corrente, as extremidades dos dedos encurvados em torno do fio apontarão o sentido do vetor campo magnético.
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2 \u2013 Objetivos
Verificar o efeito de uma corrente elétrica sobre uma agulha imantada
Descrever campos magnéticos produzidos por correntes elétricas e por imãs
Determinar a dependência do campo magnético com a corrente e com a distância do fio
3 \u2013 Material Utilizado
Fonte de tensão/corrente contínua (0 a 5A)
Amperímetro
Imãs cilíndricos (2)
Imã retangular (1)
Bússola (agulha imantada)
Espiras retangulares (2)
Limalhas de ferro
Fios cobre/constantan
Placas de plástico (2)
Trena/régua
Suportes
Cabos de conexão
Garras jacaré
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4 - Procedimento Experimental
Parte A: Fenômenos Magnéticos
1. Linhas de campo magnético gerado por ímãs
Primeiramente colocamos uma placa de plástico (sem furos) suspensa por um suporte. Abaixo desta placa de plástico, colocamos um ímã cilíndrico na posição vertical. Pulverizando pouca quantidade de limalha de ferro sobre a placa, e com leves batidas nesta, a limalha de ferro se organizava de tal forma que com a figura formada era possível ver o campo gerado (pois as limalhas de ferro se dispunham de tal forma por efeito do campo do ímã cilíndrico). Essa figura que pudemos ver formada era:
Podemos verificar que as linhas formadas são radiais. O \u201cN\u201d representa que o ímã cilíndrico está com a face norte para cima.
	Após esta primeira análise, colocamos outro ímã cilíndrico distante 5 cm do primeiro sob a placa, e este estava com o mesmo pólo para cima que o outro estava. Após, pulverizamos pouca quantidade de limalha de ferro, batemos levemente e vimos a seguinte figura ser formada:
	Como os pólos eram iguais, as linhas de força se repeliam, e assim as limalhas de ferro ficavam nesta configuração.
	
Após mais esta montagem, agora nós invertemos um dos ímãs, de forma que um ficasse com o pólo norte para cima e o outro ficasse com o pólo sul. A figura observada foi a seguinte:
	Como os pólos estavam opostos, as linhas de força se atraíam e assim as limalhas de ferro iam se alinhando a estas forças.
	Depois de usar o ímã cilíndrico, retiramos estes e colocamos um ímã retangular sob a placa de plástico. Pulverizando a limalha de ferro pudemos observar a seguinte figura formada:
	Este desenho se formou porque no ímã as linhas de força \u201csaem\u201d do pólo positivo e \u201cchegam\u201d ao pólo negativo na forma que as limalhas mostraram, e mais uma vez ela se dispuseram desta forma por causa da ação das linhas de força.
	Agora, para a realização dos itens 2 e 3, vale lembrar que toda vez que alteramos o circuito, este era desligado, e também tomamos o cuidado de não deixar o circuito ligado por mais que 30 segundos.
2. Linhas de campo magnético gerado por correntes elétricas.
	Para a realização desta parte 2 nós retiramos a placa de plástico sem furos e colocamos a placa furada erguida pelo suporte. Colocamos a espira retangular (que estava fixa num suporte) de um modo que de um lado a os fios da espira passavam por um furo da placa de plástico, e o outro lado estava fora da placa de plástico. Como anteriormente, pulverizamos limalha de ferro sobre a placa e, ligando a fonte à espira, fizemos circular por esta uma corrente de 4 A. Observamos que novamente as limalhas se organizaram de acordo com as linhas de força.
	Agora ligamos outra espira em série com a primeira e passamo-la pelo outro furo da placa, de tal modo que as correntes tinham o mesmo sentido ao passar pelos furos. Observamos a formação de uma figura pelas limalhas de ferro. Invertendo o sentido de uma das correntes mudou a configuração das limalhas de ferro.