Relatório 9 - Leis de Faraday e Lenz com Bobinas Paralelas

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº xxxx
Experiência nº 9
Data xx de xxxx de 2015
Nome da experiência: Leis de Faraday e Lenz com Bobinas Paralelas
 Professor: xxxxxxxxxxxx
 Alunos: xxxxxxxxxxxx 
Matrícula: xxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxx
Matrícula: xxxxxxxxxxxx
		
INTRODUÇÃO
A experiência realizada tem como objetivo a identificação e descrição do campo magnético e do vetor de indução magnética. Trata-se da comprovação experimental das leis de Faraday e Lenz, onde espera-se, portanto, concluir que a variação do fluxo de indução magnética pode induzir uma corrente elétrica em um condutor, assim como uma corrente elétrica é também capaz de produzir efeitos magnéticos.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
 O campo magnético não pode ser visto, mas pode ser percebido. Isso ocorre por meio da força magnética existente entre ímãs e materiais suscetíveis à ação dessa mesma força. Também sabemos que essa força pode ser de atração (quando os ímãs estão com polos opostos voltados um para o outro) ou de repulsão ( quando os ímãs estão com polos do mesmo tipo voltados um para o outro). 
Sempre que uma carga é posta sobre influência de um campo magnético, esta sofre uma interação que pode alterar seu movimento. Se o campo magnético em questão for uniforme, haverá uma força agindo sobre a carga com intensidade onde é o ângulo formado no plano entre os vetores velocidade e campo magnético. A direção e o sentido do vetor serão dadas pela regra da mão direita espalmada.
Se imaginarmos um fio condutor percorrido por corrente, haverá elétrons livres se movimentando por sua seção transversal com uma velocidade. No entanto, o sentido adotado para o vetor velocidade, neste caso, é o sentido real da corrente.
MATERIAL UTILIZADO
Parte 1:
Um multímetro;
Duas conexões com pinos banana;
Um sistema de bobinas paralelas;
Um ímã em barra.
Parte 2:
Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável;
Um multímetro;
Quatro conexões com pinos banana;
Uma chave liga-desliga;
Um sistema de bobinas paralelas;
Um ímã em barra;
Pedaço de fio jumper par pendurar o ímã em barra.
RESULTADOS
Na primeira parte do experimento, montou-se o mesmo de acordo com a Figura I, ligou-se o multímetro na função miliamperímetro (escala de 2 mA), aproximou-se e afastou-se suavemente o ímã da bobina, anotando-se os valores das correntes elétricas medidas. Aumentou-se a velocidade da aproximação e afastamento do ímã, anotando os valores das correntes medidas dessa forma.
 Figura I: Montagem e execução da primeira parte do experimento
Na segunda parte do experimento, montou-se o mesmo de acordo com a Figura II, ligou-se a fonte DC e regulou-se a tensão para 5 V. Pendurou-se o ímã no gancho duplo em “V” com um pedaço de cordão na frente das bobinas, ligou-se a chave na posição direta (para cima) e notou-se que a polaridade sul do ímã foi atraída pela polaridade norte da bobina. Em seguida, ligou-se a chave na posição cruzada (para baixo) e notou-se que polaridade norte do ímã foi atraída pela polaridade sul da bobina. Desligou-se a fonte e fez-se as demais anotações presentes no próximo tópico.
Figura II: Montagem da segunda parte do experimento
 Figura III: Chave na posição direta Figura IV: Chave na posição cruzada
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Respostas às questões propostas no roteiro trabalhado em aula:
Item 1: 0,1 A; 0,2 A; 0,4 A; 0,6 A; 0,8 A
Item 2: 0,4 A; 0,8 A; 1,0 A; 1,2 A; 1,4 A
Item 3: A corrente elétrica é diretamente proporcional a amplitude da velocidade aplicada ao imã.
Item 4: A direção do campo magnético do imã está diretamente relacionado a regra da mão direita ou regra de Fleming, “Posicionando-se o dedão da mão direita ao longo de um condutor de forma a orientá-lo com a corrente convencional que circula pelo mesmo também permite a obtenção do sentido de "giro" do campo magnético oriundo desta corrente, bastando para tal acompanhar a orientação dos dedos quando estas "abraçam" o fio”.
Item 5: Esquemático:
Item 6: A polaridade sul do ímã foi atraída pela polaridade norte da bobina.
Item 7: A polaridade norte do ímã foi atraída pela polaridade sul da bobina.
Item 8: O sentido da corrente é oposto à variação do campo magnético que lhe deu origem.
CONCLUSÃO
Com a realização deste experimento, pode-se, por meio da Lei de Lenz, determinar a polaridade de um ímã desconhecido ou o sentido de condução de uma corrente induzida em um circuito. Pode-se, 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 ímãs juntos só induzirão correntes de valor apreciável se estiverem repelindo-se mutuamente.
	
3