Relatorio Eletromagnetismo Lab3 UFRGS

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Instituto de Física – UFRGS 
Agosto de 2020 
 
 
Influência da distância no valor do campo magnético 
 
 
 Nesse relatório será visto algumas aplicações da indução eletromagnética no nosso 
dia a dia, exemplificado nesse documento na figura do microfone. Além disso, serão 
apresentados dados com relação a um experimento feito no site simulador PhET Ímãs e 
Eletroímãs, bem como uma análise critica a cerca desses resultados obtidos tendo como 
objetivo principal avaliar a influência da distância no valor do campo magnético. 
 
INTRODUÇÃO 
 
O Campo magnético pode ser definido 
como a força magnética criada em volta da carga 
em um dado ponto no espaço. Ele também pode ser 
determinado como uma região do espaço em que 
um imã manifesta ação, visto que o imã é a peça 
chave para o estudo do campo magnético, pois ele 
é capaz de desenvolver esse campo em torno de si 
próprio. Os ímãs possuem dois polos, um com 
carga positiva e outro com carga negativa. Desta 
forma, poderá existir atração ou repulsão dos polos 
dependendo da orientação dos ímãs. 
A imagem abaixo ilustra bem como é a interação 
entre dois imas e como o campo magnético flui 
dentro dele: 
 
 
 
Através da lei de Faraday, podemos mostra que a 
variação do fluxo desse campo magnético é capaz 
de induzir o surgimento de corrente elétrica. Tal 
fato é extremamente importante para nossa vida 
cotidiana, visto que muitos dos produtos que 
utilizamos funcionam seguindo este princípio de 
indução eletromagnética. 
Um bom exemplo de um instrumento que se utiliza 
do eletromagnetismo são os microfones. Os 
microfones tem como objetivo transformar ondas 
sonoras em sinais elétricos. Seu princípio de 
funcionamento ocorre da seguinte forma: ao 
chegarem a um microfone, as ondas sonoras 
chocam-se com membranas que estão fixadas a 
bobinas, essas bobinas, por sua vez, estão próximas 
a um ímã. Assim, ao receberem as ondas sonoras, 
elas vibrarão ao redor do ímã de forma que o fluxo 
magnético seja variável. A variação de fluxo 
magnético gera uma corrente elétrica que seguirá 
os padrões de vibração das ondas sonoras. [1] 
 
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Figura 2 – exemplo de microfone 
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO 
 
O experimento virtual foi realizado 
utilizando o simulador PhET Ímãs e Eletroímãs, 
que está na seguinte página da internet [2]: 
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy
/magnets-and-electromagnets 
Foi selecionado a aba de Eletroímã e fonte de 
corrente elétrica DC. 
De início, o eletroímã foi colocado no 
mesmo eixo da bussola grande a uma distância de 
3 metros dela, tomando como referência de 1 metro 
cada bussola pequena, conforme mostra a figura 3: 
 
Figura 3: Experimento 1 
A voltagem do eletroímã é constante e equivalente 
a 10 volts e foi utilizado no experimento uma 
bobina com 3 espiras. Tendo como intuito avaliar a 
influência da distância no valor do campo 
magnético, foi anotado os resultados obtidos nos 
experimentos conforme se ia aumentado a distância 
entre o eletroímã e a bussola. 
 
RESULTADOS 
 
 Os resultados obtidos desse experimento 
foram anotados na tabela abaixo: 
Distancia (m) Campo (G) 
3 8,33 
4 4,43 
5 2,41 
6 1,56 
7 1,09 
Tabela de resultados. 
Dessa forma, tirando o logaritmo natural dos 
resultados obtidos a fim de normalizar os valores, 
obtemos o seguinte gráfico: 
B = -2,40x + 4,5 
 
Gráfico campo magnético x distância. 
 
DISCUSSÃO 
 
 A partir dos dados obtidos podemos fazer 
algumas correlações com a parte teórica aprendida 
em aula. Por definição, as linhas de campo 
magnético nunca se cruzam, e quanto mais 
próximas elas estiverem, mais intenso é o campo 
magnético atuando naquele ponto [3]. Esse fato é 
facilmente analisado no experimento proposto, 
visto que, conforme mostra o gráfico de campo 
magnético x distância, o ponto em que o campo 
magnético atinge o maior valor é justamente onde 
a distância entre o ponto analisado e a bobina é de 
3 metros (a menor distancia analisada durante o 
experimento). De acordo com o experimento, 
obtemos uma função de regressão linear que decai 
a uma taxa de aproximadamente 2,40 G/m. 
 Além disso, vale a pena destacar que 
bobinas são formadas por um conjunto de espiras 
condutoras e o cálculo do campo magnético 
produzido por uma bobina depende do número de 
espiras que forma a bobina. O valor desse campo 
corresponde ao campo magnético produzido pela 
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/magnets-and-electromagnets
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/magnets-and-electromagnets
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espira circular no centro desta. Ele calculado da 
seguinte forma: 
 
Sendo: 
n = número de espiras; 
μ0 = permeabilidade magnética no vácuo; 
i = corrente elétrica; 
R = raio da espira; 
Desta forma, podemos analisar que, de acordo com 
essa formula teórica estabelecida, o valor do campo 
magnético é diretamente proporcional ao numero 
de espiras e inversamente proporcional ao raio da 
espira. O campo magnético gerado por uma bobina 
em um ponto localizado no eixo x que passa pelo 
centro dessa bobina também pode ser calculado 
através da seguinte relação: 
 
Vale a pena destacar que, por estar no mesmo eixo 
x que passa pelo centro da bobina, o campo 
calculado tem como resultante somente vetores na 
direção x, conforme está ilustrado na figura 4. Caso 
o ponto em questão não esteja no eixo x, fica mais 
difícil o cálculo do valor do campo magnético visto 
que as componentes do campo By não se anulariam 
[4]. 
 
Figura 4 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
[1]https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/como-
funcionam-os-microfones.htm 
[2]https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/leg
acy/magnets-and-electromagnets 
[3]https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-
magnetico.htm 
[4]https://docplayer.com.br/5904933-Campo-
magnetico-de-espiras-e-a-lei-de-faraday.html 
 
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/magnets-and-electromagnets
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/magnets-and-electromagnets
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico.htm