Relatório Balança de Corrente UFBA

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Universidade Federal da Bahia 
Instituto de Física 
Departamento de Física Geral 
FIS 123 – Física Geral e Experimental III-E / Laboratório 
Turma Teórica/Prática: T11/P21 
 
 
 
 
 
 
Balança de Corrente 
 
 
 
 
Isabelly Ribeiro 
Jonathas Lima 
Riszard 
 
 
2018 
 
Objetivo 
Esse experimento tem como objetivo estudar a interação entre o campo de indução 
magnética produzido por um imã permanente e a corrente elétrica em um fio. 
Procedimento Experimental 
 Material Utilizado 
 Balança de marca Ohaus 
 Fonte de tensão contínua 
 Imã permanente em forma de U com peças polares removíveis 
 Placas de circuito impresso com uma trilha condutora (n=1) nos 
comprimentos 12,5 mm, 25,0 mm e 50,0 mm 
 Placa de circuito impresso com duas trilhas condutoras (n=2) no 
comprimento 50,0 mm 
 Base, haste e suporte de ligação 
 Cordoalha flexível (fita) condutora de cobre prateado com terminais tipo 
pino banana 
 
 Procedimento e Dados 
O circuito já estava montado, precisou-se, apenas, ajustar o nivelamento da 
balança até que a bolha do medidor de nível ficasse centralizada. O circuito 
correspondeu à Figura 1 abaixo 
 
 
Com a placa de circuito impresso cujo comprimento da trilha é igual a 12,5 mm, mediu-
se os seguintes dados: 
 Peso aferido na balança sem a influência do imã: 74,7 g 
 Peso aferido na balança com a influência do imã: 74,8 g 
 Peso aferido na balança com a influência do imã e com uma corrente de 
1,45 A: 75 g 
 Peso aferido na balança com a influência do imã e com uma corrente de 
3 A: 75,15 g 
Utilizando a regra da mão direita, viu-se que a força magnética apontava para baixo. 
Invertendo os polos do imã e com uma corrente máxima de 3 A, o peso aferido pela 
balança foi de 74,5g. O resultado mostrado pela balança era esperado, visto que existiu 
influência magnética no circuito e, utilizando a regra da mão direita, percebeu-se a força 
magnética apontava para cima, isso fez com que o peso aferido pela balança diminuísse. 
Invertendo os pinos da fita (o sentido da corrente) e colocando uma corrente máxima de 
3 A, o peso aferido pela balança foi de 75,1 g. O resultado mostrado pela balança era esperado, 
pois, utilizando a regra da mão direita, notou-se que a influência da força magnética é para 
baixo, aumentando o peso aferido pela balança. 
Reduziu-se a corrente a zero. Desconectando um dos pinos da fita da fonte de 
alimentação, notou-se que a balança continuava equilibrada e que o peso do conjunto era de 
74,8 g. Reconectou-se o pino da fita à fonte e variou-se a corrente entre 0 e 3 A, medindo a 
massa em gramas que estabilizava a balança para cada valor de corrente. A força magnética 
continuava apontada para baixo. Os dados colhidos estão na Tabela 1 abaixo. 
 
𝒊 (𝑨) 
𝟏𝟐, 𝟓 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
Massa (g) 
𝟐𝟓, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
Massa (g) 
𝟓𝟎, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
Massa (g) 
𝟓𝟎, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟐) 
Massa (g) 
0,0 74,80 73,20 73,40 79,80 
0,3 74,85 73,25 73,50 80,00 
0,6 74,90 73,30 73,60 80,20 
0,9 74,95 73,35 73,70 80,35 
1,2 74,95 73,40 73,75 80,50 
1,5 75,00 73,45 73,85 80,60 
 
1,8 75,00 73,50 73,95 80,80 
2,1 75,05 73,55 74,00 80,95 
2,4 75,05 73,60 74,10 81,10 
2,7 75,10 73,65 74,20 81,25 
3,0 75,10 73,70 74,30 81,40 
 
A Tabela 2 relaciona a corrente com a Força Magnética. Essa é dada por 𝐹𝑚 = ∆𝑚 ∙ 𝑔 , 
onde 𝑔 = 9,7833. 
 
𝒊 (𝑨) 
𝟏𝟐, 𝟓 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
 
𝟐𝟓, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
 
𝟓𝟎, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟏) 
 
𝟓𝟎, 𝟎 𝒎𝒎 (𝒏 = 𝟐) 
 
∆𝒎 (𝒈) 𝑭𝒎 (𝒎𝑵) ∆𝒎 (𝒈) 𝑭𝒎 (𝒎𝑵) ∆𝒎 (𝒈) 𝑭𝒎 (𝒎𝑵) ∆𝒎 (𝒈) 𝑭𝒎 (𝒎𝑵) 
0,0 0 0 0 0 0 0 0 0 
0,3 0,05 0,4892 0,05 0,4892 0,10 0,9783 0,20 1,9567 
0,6 0,10 0,9783 0,10 0,9783 0,20 1,9567 0,40 3,9133 
0,9 0,15 1,4675 0,15 1,4675 0,30 2,9350 0,55 5,3808 
1,2 0,15 1,4675 0,20 1,9567 0,35 3,4242 0,70 6,8483 
1,5 0,20 1,9567 0,25 2,4458 0,45 4,4025 0,80 7,8266 
1,8 0,20 1,9567 0,30 2,9350 0,55 5,3808 1,00 9,7833 
2,1 0,25 2,4458 0,35 3,4242 0,60 5,8699 1,15 11,2508 
2,4 0,25 2,4458 0,40 3,9133 0,70 6,8483 1,30 12,7183 
2,7 0,30 2,9350 0,45 4,4025 0,80 7,8266 1,45 14,1858 
3,0 0,30 2,9350 0,50 4,8917 0,90 8,8050 1,60 15,6533 
 
O Gráfico 1 abaixo relaciona a intensidade da força magnética com a corrente elétrica 
para os condutores de 12,5 mm, 25,0 mm e 50,0 mm com n=1. 
 
 
O Gráfico 2 abaixo relaciona a intensidade da força magnética com a corrente elétrica 
para o condutor de 50,0 mm com n=2. 
 
Pode-se perceber que os gráficos estão de acordo com a teoria, visto que para valores 
constantes de 𝑙 𝑒 𝐵, a força cresce de modo aproximadamente linear com a corrente. 
A partir dos coeficientes angulares das curvas, pode-se determinar os valores do campo 
de indução magnética para todos os condutores utilizados e, então, pode-se calcular o valor 
médio desse campo. 
y = 0,9487x + 0,3113
y = 1,6306x
y = 2,846x + 0,1334
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Fm
 (
m
N
)
I (A)
Fm (mN) x I (A)
12,5 mm
25,0 mm
50,0 mm
Linear (12,5 mm )
Linear (25,0 mm)
Linear (50,0 mm)
y = 5,0992x + 0,4892
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Fm
 (
m
N
)
I (A)
Fm (mN) x I (A)
50,0 mm
Linear (50,0 mm)
 
Seja 𝛼 o coeficiente angular da curva, 
∝=
𝐹𝑚
𝑖
=
𝑖 ∙ 𝑙 ∙ 𝛽
𝑖
= 𝑙 ∙ 𝛽 ⇒ 𝛽 =
𝛼
𝑙
 
Ajustando as retas, de modo a obter melhores resultados, através da linha de tendência, 
pode-se colher do gráfico os coeficientes angulares para cada caso e, assim, determinar os 
valores do campo de indução magnética conforme Tabela 3. 
𝒍 (m) 𝟏𝟐, 𝟓 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 
(n=1) 
𝟐𝟓 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 
(n=1) 
𝟓𝟎 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 
(n=1) 
𝟓𝟎 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 
(n=2) 
𝜶 0,9487 1,6306 2,846 5,0992 
𝜷 (𝑻) 0,075896 0,065224 0,05692 0,101984 
𝑭𝒎 (𝒎𝑵) 
𝒑𝒂𝒓𝒂 𝒊 = 𝟑𝑨 
2,8461 4,8918 8,538 15,2976 
 
Com isso, têm-se que o valor do campo de indução magnético médio é 𝜷 ≅ 𝟎, 𝟎𝟕𝟓 𝑻. 
O Gráfico 3 relaciona a força magnética com o comprimento do condutor para uma 
corrente de 3 A. 
 
Percebe-se que o gráfico está de acordo com a teoria, visto que para corrente constante, 
a força cresce de modo aproximadamente linear com o comprimento. 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 10 20 30 40 50 60
Fm
 (
m
N
)
L (mm)
Fm (mN) x L (mm)
 
Conclusão 
Esse experimentou possibilitou a compreensão da atuação da força magnética sobre um 
condutor. Foi possível também perceber a influência da corrente e do comprimento do condutor. 
Embora nem todos os resultados tenham sido como esperados, o experimento foi de 
grande importância e considera-se que o objetivo foi alcançado. 
Referências 
Halliday, D.; Resnick, R.; Walker,J, “Fundamentos de Física, vol 2” , LTC, 2009. 
Nussenzveig, Herch Moyses, “Curso de Física Básica, vol 2”, Edgard Blucher, 2002.