Relatorio 13 - Campo magnetico

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O experimento consiste em fazer seis pequenos procedimentos usando ímã e
corrente elétrica com o objetivo de verificar a presença e o formato das linhas de indução
do campo magnético próximo a ímãs e bobinas quando percorridas por uma corrente,
observar o comportamento de bússolas quando próximas de fios transportando corrente
(experimento de Oersted) e verificar qualitativamente a força magnética em um fio
transportando corrente e o funcionamento de um motor de correte continua. Para isso
foram necessários: 
 Imãs de ferrite em forma de barra;
 Bússola;
 Base de acrílico com sapatas de borracha;
 Frasco de limalha de ferro;
 Conjunto para experimento de Oersted;
 Cabos de ligação;
 Fonte de alimentação 3V DC;
 Bobina plana montada em base de acrílico;
 Solenoide montado em base de acrílico;
 Conjunto para experimento de força magnética;
 Pendulo de metal;
 Imã em forma de U;
 Motor elétrico elementar.
Montagens e discussões:
1 – Foram colocados dois ímãs por baixo
da placa de acrílico, em seguida espalhou-
se limalha de ferro sob a placa e pôde-se
observar a formação de linhas de indução
em volta do ímã, como pode se observar
nas figuras 1 e 2. A direção da tangente a
uma linha de campo magnético em
qualquer ponto fornece a direção do
campo nesse ponto, e o espaçamento das
linhas representa o módulo do campo,
quanto mais intenso o campo, mais
próximas estão as linhas e vice-versa. Em
um ímã em forma de barra, todas as linhas
passam pelo interior deste e formam
curvas fechadas. As linhas de campo
entram no ímã por uma das extremidades
e saem pela outra. Por onde as linhas
saem chama-se polo norte, e por onde as
linhas entram é chamado de polo sul. Pelo
fato do ímã possuir dois polos, diz-se que
este possui um dipolo magnético.
Figura 1: Linhas de indução do campo magnético
(ímãs separados)
Figura 2: Linhas de indução do campo magnético
(ímãs juntos)
2 – O equipamento foi montado como nas
figuras 3 e 4. Com cabos de ligação
conectados de tal modo que a corrente
elétrica circulasse acima da agulha
magnética (figura 3) e abaixo da agulha
magnética (figura 4). Antes de ligar a chave
que faria a corrente fluir, giramos o
conjunto até que a agulha da bússola
ficasse paralela ao condutor. Fazendo
passar uma corrente no fio, observou que a
agulha sofria um desvio em sua orientação,
e que esse desvio era perpendicular a esse
fio. Ao interromper a passagem de corrente
elétrica, a agulha voltou a se orientar na
direção norte-sul. Assim, conclui-se que a
corrente elétrica no fio se comporta como
um ímã colocado próximo à agulha
magnética. Ou seja, a corrente elétrica
estabeleceu um campo magnético no
espaço em torno dela, e esse campo foi o
agente responsável pelo desvio da agulha
magnética. Podemos concluir que as
cargas elétricas em movimento criam,
numa região do espaço próximo a ela, um
campo magnético. (Ponta vermelha aponta
para o sul e ponta azul para o norte). Em
outras palavras, quando a corrente está
desligada o Bterra está apontado para direita, ao ligar a corrente, o Bfio fica
perpendicular ao Bterra, a agulha age como a resultante de Bterra e Bfio.
3.1 – O equipamento foi montado como na
figura 5, utilizando a bobina plana montada
em acrílico sobre uma folha de papel
branco. Ao ligarmos a fonte, salpicamos
limalha de ferro sobre a superfície de
acrílico, em volta da bobina e observou-se
a formação de linhas de indução de forma
circular em volta da bobina. Em um ímã, as
linhas de indução saem do polo norte e
chegam ao polo sul. Uma espira percorrida
por corrente elétrica origina um campo
magnético análogo ao de um ímã, e então
atribui-se a ele um polo norte, do qual as
linhas saem, e um polo sul, no qual elas
chegam. Como a corrente está saindo do
polo positivo (cabo preto) e indo para o polo
negativo (cabo vermelho) pela regra da
mão direita, temos que o campo fica em
volta da bobina, fazendo linhas de indução circulares em volta dela, como mostrado na
figura 5.
Figura 5: Linhas de indução por uma bobina
transportando corrente
Figura 4: Experimento de Oersted (corrente
passando por baixo)
Figura 3: Experimento de Oersted (corrente
passando por cima)
3.2 – Após limpar a limalha de ferro usada na
parte anterior do experimento, aproximamos
uma bússola da bobina, ao fazer isso o
ponteiro não parou de girar tentando encontrar
onde estava o polo norte e o polo sul e só
conseguiu encontrar quando a colocamos no
centro da bobina, como pode se observar na
figura 6. 
4 – A montagem do experimento foi feita
usando a mesma fonte do experimento
anterior, porém dessa vez foi usado um
solenoide no lugar de uma bobina. Com a
corrente passando do polo positivo (cabo
preto) para o polo negativo (cabo vermelho).
Ao ligarmos a fonte e jogar limalha de ferro por
dentro do solenoide, pôde-se observar a
formação de linhas de indução. No interior do
solenoide, o campo é praticamente uniforme e
tem direção de seu eixo geométrico. Na região
externa o campo é praticamente nulo. Se no
interior do solenoide for introduzido um núcleo
de ferro, a intensidade do vetor indução
magnético aumentará. No interior do
solenoide, o vetor indução magnética B tem a
direção do eixo geométrico do solenoide e
sentido perpendicular a corrente. Nas
extremidades do solenoide formam-se dois
polos: norte, de onde saem as linhas de
indução; sul, por onde entram.
5.1 – O equipamento foi montado como mostrado na figura
8, com um ímã em forma de U sendo colocado ao centro,
com seu polo azul para cima e o polo vermelho para baixo.
Corrente indo do polo positivo (fio preto) para o polo
negativo (fio vermelho). Foi observado no experimento que
ao aplicar a fonte C.C. nos devidos terminais, o balanço se
projetava um pouco para fora, como mostrado na figura 8.
As linhas de campo magnético têm o seu sentido do polo
norte do ímã para o sul (de baixo para cima). O vetor
indução magnética é tangente às linhas de campo
magnético e com o mesmo sentido delas. A corrente elétrica
através do condutor, percorre o campo magnético da
esquerda para direita de acordo com a figura.
Figura 6: Montagem 3, usando uma bússola
Figura 7: Linhas de indução usando
solenoide
F
igura 8: Comportamento da 
balança polo norte para cima
5.2 – O ímã foi invertido, como mostrado na figura 9, com
seu polo vermelho para cima e o polo azul para baixo.
Corrente indo do polo positivo (fio preto) para o polo negativo
(fio vermelho). Foi observado no experimento que ao aplicar
a fonte C.C. nos devidos terminais, o balanço se projetava
um pouco para dentro, como mostrado na figura 9. devido à
força magnética: As linhas de campo magnético têm o seu
sentido do polo norte do ímã para o sul (de cima para baixo).
O vetor indução magnética é tangente às linhas de campo
magnético e com o mesmo sentido delas. A corrente elétrica
através do condutor, percorre o campo magnético da
esquerda para direita de acordo com a figura.
6 – Usando a mesma montagem do
experimento anterior, tiramos a balança,
colocamos a bobina do motor elementar
nos suportes e invertemos o ímã em U de
forma que ele ficasse virado para cima,
como mostrado na figura 10. Ao ligar a
fonte, a bobina começou a girar
continuamente. O estímulo à rotação é
dado pelo campo magnético existente na
bobina. Quando a corrente passa na
bobina ela gera um campo magnético
constituindo assim um ímã. O movimento
ocorre pela indução eletromagnética com
uma segunda forma de ímã que é
denominada de ímã permanente. 
Conclusão:
Os testese análises realizados neste experimento ratificam as leis físicas 
estudadas anteriormente. De uma maneira geral, pôde-se comprovar na prática a regra 
da mão direita, aplicada às mudanças de sentido da corrente ou do campo magnético e 
estimar o sentido da força eletromagnética gerada pela passagem dos elétrons pelo fio 
condutor. Conhecendo-se duas destas três grandezas, torna-se possível estimar a direção
e o sentido da terceira. Portanto, a experiência atendeu às expectativas.
Figura 9: Comportamento da
balança polo norte para
baixo
Figura 10: Motor de corrente contínua