Roteiro07 Campo Mag II

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CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTES ELÉTRICAS 1 
 
LABORATÓRIO DE ELETROMAGNETISMO 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
PUC-RIO 
 
Bancada __________ Data__________ Turma_____ 
Nomes: 1- ____________________________________________________ 
 2- ____________________________________________________ 
 
Experimento: CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTES ELÉTRICAS 
CAMPO MAGNÉTICO NO CENTRO DE UMA ESPIRA 
 Se o único campo magnético presente for o terrestre, BT, a bússola apontará na 
direção do pólo norte geográfico (sul magnético). 
 Havendo outro campo, BE, perpendicular ao terrestre, a 
agulha passará a apontar na direção do campo resultante BR, 
que faz um ângulo θ com BT . Observando a figura ao lado, 
certifique-se de que a razão entre os módulos dos dois 
campos vale: 
BE / BT = tg θ 
 
 Vamos utilizar o valor do campo magnético terrestre do Rio de Janeiro (BT ≅≅≅≅ 0,12 G), 
para determinar o campo BE no centro de uma espira, em função do raio R, da espira. 
 
(a) Analisando a simetria da espira percorrida por uma corrente elétrica, descreva qual 
deve ser a direção do campo magnético BE gerado por ela, no seu centro. Justifique. 
 
 
 
 
 
(b) Com a bússola no centro das espiras, posicione sua montagem de modo que a 
agulha da bússola fique contida no plano das espiras. Nesta situação você terá BE e BT 
perpendiculares entre si e poderá usar a relação BE = BT tg θ. 
Faça um desenho desta situação experimental, vista de cima, indicando a orientação da 
montagem das espiras em relação à bancada e da agulha da bússola. 
 
 
 
 
 
 
θ 
BE 
BT 
BR 
bancada 
 
 
CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTES ELÉTRICAS 2 
1- DEPENDÊNCIA COM O RAIO DA ESPIRA (NÚMERO DE VOLTAS CONSTANTE N=2) 
Para investigar como o campo magnético no centro da espira depende do seu raio, faça 
passar uma corrente i ≈≈≈≈ 1,0 A por cada uma das espiras de raios diferentes. Tome o 
cuidado de ajustar o mesmo valor de corrente para todas as espiras. 
1.1- Faça medidas do ângulo de deflexão da agulha da bússola. Preencha a tabela 
abaixo e obtenha BE para cada uma das espiras. Atenção, como BT está expresso em 
gauss, BE também deve ser expresso em gauss. 
 
Corrente i * 
 
Corrente I * 
( I = 2 i ) 
 
Raio da 
espira R ( m ) 
1 / R 
(m-1) 
θ BE 
(______) 
 
 
1,0 A 2,0 A 
 
 
* i = corrente lida no amperímetro; cada espira tem duas voltas de fio, logo a 
corrente total I será o dobro da corrente i medida no amperímetro. 
Lembrete: 1 T = 104 G 
 
1.2- Faça o gráfico de BE em função de 1 / R, com os valores experimentais (item 1.1). 
 
1.3 Ajuste uma reta aos pontos experimentais e calcule sua inclinação. 
mexp= ________________ 
 
1.4- A partir da Lei de Biot-Savart, calcule a inclinação teórica: 
µ
= 0teo
I
m
2
 (µ0 = 4π 10−7 Wb/A m). 
mteo= ________________ 
 
1.5- Compare as inclinações obtidas nos itens 1.3 e 1.4 e discuta as possíveis fontes de 
discrepância. 
(Atenção: a resposta não deve ser apenas “devido a erros experimentais”, descreva-os). 
 
 
 
 
 
 
 
(unidade) 
 
 
CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTES ELÉTRICAS 3 
2- DEPENDÊNCIA COM A CORRENTE (RAIO DA ESPIRA CONSTANTE) 
2.1- Utilizando as espiras de diâmetro fixo e variando o número de voltas N (N=1,2,...), 
faça passar uma corrente i ≈≈≈≈ 1,0A. Para cada número de voltas, faça medidas do ângulo 
de deflexão, preenchendo a tabela abaixo e obtendo BE (tome as precauções 
experimentais indicadas no item anterior). 
 
Corrente i N Corrente I 
(I = Ni ) ( A ) 
 
Raio da espira R 
( m ) 
θ BE 
(______) 
 
 
1,0 A 0,102 
 
 
N = número de voltas da espira 
i = corrente lida no amperímetro 
Lembrete: 1 T = 104 G 
 
2.2- Faça o gráfico de BE em função de I, sendo I = Ni, com os valores experimentais 
(item 2.1). 
 
2.3- , Ajuste uma reta aos pontos experimentais e calcule sua inclinação. 
mexp= ________________ 
 
2.4- A partir da Lei de Biot-Savart, calcule a inclinação teórica: 
µ
= 0teom 2R
 (µ0 = 4π 10−7 Wb/A m). 
mteo= ________________ 
 
2.5- Compare as inclinações obtidas nos itens 2.3 e 2.4 e discuta as possíveis fontes de 
discrepância. 
(Atenção: a resposta não deve ser apenas “devido a erros experimentais”, descreva-os). 
 
 
 
 
 
 
 
 
(unidade)