Relatório de física 07 2 ano

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ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADES DE ENGENHARIA DE RESENDE
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
AÇÃO DA FORÇA ELETROMAGNÉTICA QUE ATUA NUM CONDUTOR RETILÍNEO, IMERSO NUM CAMPO MAGNÉTICO, QUANDO POR ELE CIRCULA UMA CORRENTE ELÉTRICA.
RESENDE 11 DE JUNHO DE 2015
ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADES DE ENGENHARIA DE RESENDE
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Grupo: Fernanda Lima Rodrigues Correia- 13277081
Raíla Pereira Tavares - 14277047
Sabrine Teodoro Carvalho- 13277039
Silvia Letícia Francisco Rozas- 14277131
Suélen Cristina A.C.Santos -14277051
Veridiane Diniz- 14277200
Turma: D
Professor: Evandro
RESENDE 11 DE JUNHO DE 2015
INTRODUÇÃO
Em eletrostática vimos que quando uma carga penetra em uma região onde existe um campo elétrico, fica sujeita a ação de uma força elétrica. Será que quando esta carga penetra uma região onde existe um campo magnético passa a atuar sobre ela sempre uma força magnética? Veremos que não. Por exemplo: um campo magnético não atua sobre cargas elétricas em repouso, mas se pegarmos esta carga e lançarmos com uma velocidade v em direção a uma área onde há um campo magnético B pode aparecer uma força magnética F atuando sobre esta carga. As características desta força magnética foram determinadas pelo físico Hendrick Antoon Lorentz (1853-1920).
 A regra da mão direita auxiliará na compreensão prática do sentido da força magnética gerada: considerando o polegar no sentido do movimento da carga e os demais dedos no sentido do campo, o sentido da força magnética será determinado de acordo com a polaridade da carga. Se for positiva, o sentido da força será o mesmo da palma da mão, caso seja negativa o sentido será o mesmo das costas da mão.
Quando se trata de corrente elétrica, adota-se o sentido do movimento dos elétrons, e não o sentido convencional da corrente (sentido contrário ao do movimento dos elétrons).
SUMÁRIO:
Objetivos gerais ------------------------------------------------------------------------página 1
Material necessário --------------------------------------------------------------------página 2
Fundamentos teóricos---------------------------------------------------------------- página 3
Andamento das atividades -------------------------------------------------páginas 4/5/6/7
Atividade opcional--------------------------------------------------------------------- página 8
Conclusão -------------------------------------------------------------------------------página 9
Referência -----------------------------------------------------------------------------página 10
OBJETIVOS GERAIS
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:
Identificar o vetor indução magnética e o sentido da corrente elétrica que circula num condutor
Concluir que uma carga elétrica em movimento gera um campo magnético em torno dela 
Concluir que uma corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos 
Utilizar conhecimentos da ação do vetor indução magnética sobre cargas em movimento
Aplicar convenientemente a regra da mão direita
Utilizar conhecimentos sobre a experiência de Oersted
MATERIAL NECESSÁRIO:
1 balanço magnético Waltrick
1 imã em “U”
1 fonte regulável
1 amperímetro 0 a 10 A CC
1 chave inversora
4 conexões de fio com pinos banana
FUNDAMENTOS TEÓRICOS:
O magnetismo, termo derivado de Magnésia, localidade da Ásia Menor (hoje Turquia), tem sua mais antiga fonte no imã natural.
A observação de que a magnetita, pedra comum na região, atraía o ferro e interagia com outras “pedras” semelhantes, fez surgir esta ciência.
A Terra, outro imã natural, interagindo com a magnetita, sempre a orientava numa direção. Esta observação, em épocas antigas, provocou a invenção do instrumento de grande auxílio para os navegadores: a bússola.
Pela descoberta feita por OERSTED (em 1820) de que um condutor, percorrido por uma corrente elétrica, gera ao seu redor um campo magnético, a eletricidade e o magnetismo, até então consideradas independentes, foram unidas numa só denominada eletromagnetismo.
Durante esta atividade, constataremos a interação entre o campo magnético de um imã permanente e o campo magnético gerado pela corrente elétrica, que circulará num condutor imerso num campo magnético, através da ação da força eletromagnética que foi capaz de movê-lo. Esta força, intimamente ligada à corrente elétrica e ao vetor indução magnética B é de suma importância, razão pela qual, nos preocuparemos, nesta etapa, em estudar o seu vínculo com estas duas grandezas.
ANDAMENTO DAS ATIVIDADES:
Com a chave inversora desligada, faça as ligações elétricas, ligue a fonte e ajuste para 3 volts CC.
Deixe o balanço condutor suspenso nas hastes e coloque o imã em “U” no balanço magnético com o pólo norte para cima.
Ligue a chave e identifique na figura abaixo, como está o sentido das linhas de força do imã, e o sentido da corrente no fio condutor e comente o observado:
O imã tem um campo magnético, o fio que está perpendicular tem uma força que pela regra da mão direita vai para frente ou para trás. Quando ela vai para frente ela não fica parada, pois tem um peso. O campo atua de baixo para cima. Quando vai para frente, corrente:, quando vai para trás corrente:.
Fio condutor
Que agente físico atuou sobre o fio, para que ele saísse do repouso?
R: Ação da força eletromagnética. Observamos que a haste, quando ligada à chave multiuso, se desloca no sentido do conjunto.
Vire o imã com o pólo norte para baixo e identifique a nova orientação das linhas de força. Ligue a chave mantendo a polaridade e comente o observado.
Acontece praticamente o mesmo observado com o pólo norte para baixo , porém muda o sentido do campo. Com o imã com o pólo corte para baixo , o campo fica assim: O campo atua de cima para baixo. Quando vai para trás, corrente:, quando vai para frente corrente:.
Vire o pólo norte para cima e inverta o sentido da corrente através da chave inversora.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Indique na figura o sentido da força atuante no condutor, após estas mudanças.
A força que desloca o condutor, de origem eletromagnética está relacionada com a corrente i e a 
indução magnética B através da expressão:
onde 
 força magnética
 intensidade do campo
 corrente elétrica
 comprimento do condutor
 seno do ângulo
A direção da força eletromagnética é perpendicular ao plano formado pelas direções de B e i.
O sentido da força eletromagnética F é dado pela regra da mão direita, isto é: 
O polegar está indicando o sentido da corrente elétrica que está atravessando o fio, enquanto os demais dedos estão dobrados envolvendo o condutor em uma região onde seria colocada a bússola. Observamos aqui que os dedos indicam o giro do polo norte da agulha da bússola.
Esse sentido é o mesmo do vetor indução magnética , gerado pela corrente elétrica.
Supondo o condutor imerso numa região de indução magnética uniforme e usando a regra da mão direita, identifique a orientação da grandeza em falta em cada caso.
F= 4N/ l=2,7 A/ B=? F/L=BXL 4/0,1=Bx2,7 B= 14,81T
X X 
X X 
 XX 
I=3A / B=0,5T / F=?
F=0,5.3.0,1=15 Nm
F= 0,8. 2.0,1 sen 90°
F= 0,16N
I= 
2 A
B= 0,8 T 
F= ?
L= 10cm
F
i F= 5,3 N/ B= 1,2 T / l=?
 I=44,16 A
ATIVIDADE OPCIONAL:
Ligue a chave inversora, mantendo a polaridade por alguns segundos. Observe e procure justificar o fenômeno.
É possível observar faíscas, ligando a chave. Mudando a polaridade a haste corre no sentido oposto. Isso acontece porque a corrente perpendicular ao plano passa pela haste e volta pelo fio condutor.
Aplique a regra da mão direita e verifique sua validade.
O sentido da corrente pode ser comprovado onde o pólo N está embaixoe o pólo S em cima.
Inverta o sentido da corrente, aplique a regra da mão direita e observe se o sentido do movimento da haste confere com o sentido da força indicada pela regra:
CONCLUSÃO:
A ação da força magnética que atua em um condutor retilíneo, imerso num campo magnético está relacionada com o princípio de funcionamento dos motores elétricos. O campo magnético é capaz de exercer forças não apenas sobre imas, mas também sobre condutores percorridos por correntes elétricas. A força que um campo magnético exerce sobre um condutor percorrido por corrente pode ser utilizada para realizar trabalho, verifica-se isto nos motores elétricos. A força magnética ocorre devido ao movimento de cargas elétricas. Esta experiência foi muito bem aplicada para um melhor entendimento de como funciona uma força eletromagnética que através de um condutor retilíneo gera um campo magnético, sendo assim uma boa experiência para podermos conhecer.
Referência
http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br/
Força magnética de um corpo retilíneo. Disponível em: http://www.alunosonline.com.br/fisica/forca-magnetica-num-condutor-retilineo.html 
A regra da mão direita. Disponível em : http://www.brasilescola.com/fisica/a-regra-mao-direita.htm