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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA FÍSICA EXPERIMENTAL 3 Turma nº Experiência nº 9 Nome da experiência: Leis de Faraday e Lenz com Bobinas Paralelas Professor(a): xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Alunos: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Objetivo - Identificar e descrever o campo magnético e o vetor de indução magnética; - Concluir que a variação do fluxo de indução magnética pode induzir uma corrente elétrica em um condutor. - Concluir que uma corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos. Lista de materiais Parte 1: - Um multímetro; - Duas conexões com pinos banana; - Um sistema de bobinas paralelas; - Um imã em barra. Parte 2: - Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável; - Uma chave liga-desliga; - Um multímetro; - Quatro conexões com pinos banana; - Um sistema de bobinas paralelas; - Um imã em barra. - Pedaços de fio jumper ou cordão para dependurar o ímã em barra, Imagens do Experimento Procedimento da experiência e perguntas Parte 1: Montamos o experimento conforme indicado, com o multímetro ligado em 200 μA. 4.1 – Aproximamos e afastamos suavemente o imã e encontramos os seguintes valores: quando aproxima o imã encontramos os seguintes valores de corrente elétrica 0.1 μA e 0.2 μA e quando afasta encontramos os mesmos valores sendo negativo. 4.2 – Ao aumentar a velocidade encontramos os seguintes valores de corrente elétrica 1.4 μA, 1.8 μA e 2.0 μA e afastando fica negativo, Teremos mudança de corrente com o aumento da velocidade. 4.3 – Quanto maior a rapidez da variação do fluxo magnético, maior é a intensidade da corrente induzida. Verificamos então que a variação do fluxo magnético está relacionada com a velocidade da intensidade de corrente induzida que circula pelo condutor. 4.4 – O campo magnético altera de direção se aproximamos ou afastamos o imã da bobina, o que altera a carga da corrente induzida. Conforme a seguinte imagem, utilizada somente para ilustrar a ideia. Retirada do site: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/12613/05_teoria_frame.htm 4.5 – Parte 2: Montamos a experiência conforme indicado. Com a chave liga-desliga na posição desligada, ligamos a fonte DC e regulamos a tensão para 5,0 V. Colocamos o ímã no gancho duplo em “V” com um pequeno pedaço de cordão, na frente das bobinas, afastado uns dois centímetros das mesmas e de frente para elas. 4.6 – Ao ligarmos a chave o imã foi atraído pela bobina. No multímetro achamos valores que chegaram a 0,6 μA. 4.7 – Ao invertermos a chave o imã foi repelido e atraído o outro polo do imã. 4.8 – Uma corrente elétrica passando por um condutor, produz um campo magnético ao redor desse condutor, como se fosse um ímã. Esse condutor, quando energizado fica sujeito a uma força, variando o fluxo magnético sobre o imã. Surgirá no condutor uma corrente induzida (denominada corrente eletromagnética), cujo sentido é tal que, produz um campo magnético cujas linhas se opõem a variação do fluxo magnético do imã. Comentários Um imã é um objeto capaz de provocar um campo magnético, os fenômenos eletromagnéticos são produzidos por cargas elétricas em movimento, uma das variáveis magnéticas fundamentais é a indução magnética, intimamente relacionada com a intensidade do campo magnético. A indução representa a força magnética exercida sobre um corpo por unidade de carga elétrica e de velocidade. Uma corrente elétrica que circula em um condutor gera um campo magnético que induz no condutor uma corrente de sentido contrário ao da inicial denominada autoindução, a relação entre o campo magnético e a intensidade da corrente induzida por ele é fornecida por um coeficiente denominado indutância. Quando uma carga elétrica se desloca no espaço, a ela se associam um campo elétrico e outro magnético, interdependentes e com linhas de força perpendiculares entre si. Os imãs são muito utilizados em equipamentos elétricos e eletrônicos, a teoria eletromagnética é muito usada na construção de geradores de energia elétrica, dentre estes se destacam os alternadores ou geradores de corrente alternada, que propiciam maior rendimento que os de corrente contínua por não sofrerem perdas mediante atrito. Conclusões - Concluímos, portanto, que por meio da Lei de Lenz, podemos determinar a polaridade de um imã desconhecido ou o sentido de condução de uma corrente induzida em um circuito. Podemos também comprovar a Lei de Faraday que quanto maior a taxa de variação do fluxo de indução magnético, maior será a corrente induzida no circuito e que dois imãs juntos só induzirão correntes de valor apreciável se estiverem repelindo-se mutuamente.
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