Relatório 10 - Balança de Corrente

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia – CCT
Unidade Acadêmica de Física – UAF
Disciplina: Física Experimental II	Turma: 03	 Professor: Larsson
Aluno: Samir Montenegro Medeiros	 Matrícula: 117210597
BALANÇA DE CORRENTE
CAMPINA GRANDE, 25 DE JUNHO DE 2019
1. Introdução
 Campos magnéticos uniformes, indução magnética, força magnética e etc. Na magneto-estática podem-se considerar dois tipos de problemas fundamentais o primeiro sobre a força entre um campo magnético e cargas em movimento. O segundo estuda as relações entre o campo magnético e suas fontes; partículas carregadas sem movimento ou distribuições de correntes. O experimento abordará o primeiro caso. A força magnética F que atua a em uma partícula com carga que q e velocidade v em um campo magnético E. A direção da força será determinada como função da corrente e da direção do campo magnético.
F = q.v x B
Algumas vezes, esta força é utilizada envolvendo corrente elétrica ao invés do movimento de cargas individuais.
A equação acima toma a seguinte forma:
F = i.L x B → F = i.L.B.sen θ
Quando L é perpendicular a B; θ = 0 → F = i.L.B
Se L é paralelo a B, F = 0
A equação a seguir será utilizada nesse experimento:
F = i.L x B → B = F / i.L
Espiras de vários tamanhos são suspensas em posição de equilíbrio, e a força magnética é determinada como função da corrente e da indução magnética. O campo magnético uniforme é gerado por um imã permanente.
2. Materiais utilizados
· Balança
· Blocos polares
· Placas com espiras condutoras retangulares
· Fonte
· Amperímetro
· Cabos
· 
3. Procedimentos experimentais:
Para dar início ao experimento, realizou-se a seguinte montagem:
	Após montada, pendurou-se a espira de 50mm no braço da balança e a equilibrou-se de modo que a seção horizontal do condutor ficasse perpendicular as linhas de campo – sendo a seção horizontal do condutor ajustada, no centro do campo uniforme. Ajustou-se a balança e medimos a massa inicial da espira escolhida. A massa inicial mo da espira foi determinada sem campo magnético. A massa obtida para a espira de 50mm foi: 
Uma vez medida essa massa, ligou-se a fonte de tensão e variou-se a corrente elétrica na na espira em intervalos de 0,5A, anotando os novos valores de massa para a espira na Tabela I.
Tabela I
	
	0,5
	1,0
	1,5
	2,0
	2,5
	3,0
	3,5
	4,0
	
	39,76
	40,22
	40,67
	41,21
	41,63
	42,07
	42,56
	43,03
	
	0,52
	0,98
	1,43
	1,97
	2,39
	2,83
	3,32
	3,79
	
	5,2
	9,8
	14,3
	19,7
	23,9
	28,3
	33,2
	37,9
	
Após esse procedimento, fixou-se a corrente em 2,5A, utilizando várias espiras de tamanhos diferentes e anotando os valores de massa inicial e massa após a ação da força magnética para cada espira. Os resultados constam na Tabela II.
Tabela II
	Comprimento da espira (mm)
	m0 (g)
	m (g)
	Δm (g)
	
	12,5
	32,97
	33,25
	0,28
	2,8
	25,0
	32,36
	32,87
	0,51
	5,1
	50,0
	37,82
	32,76
	0,94
	9,4
	100,0
	39,24
	41,21
	1,97
	19,7
	
	
4. Análise e discussão dos dados:
Com os dados obtidos, plotou-se um gráfico da Força-Peso X Corrente com os dados obtidos na Tabela I para a espira de 50mm. Considerando a aceleração da gravidade como g = 10m/s².
	Utilizando a equação , é possível determinar o campo magnético. Como nesse gráfico, a força é somente função da corrente, então é possível afirmar que:
Onde α é o coeficiente angular da reta. Calculado abaixo:
Temos que L = 50,0mm = 0,050m e α = 9,506 (calculado pelo gráfico). Assim, o valor do campo magnético é:
	Da mesma forma, com os dados obtidos na Tabela II, plota-se um gráfico F x L para espiras de tamanhos variados.
	Utilizando a equação , é possível determinar o campo magnético. Como nesse gráfico, a força é somente função do comprimento da espira, então é possível afirmar que:
	Onde α é o coeficiente angular da reta e é dado por .
Temos que I = 2,5A e α = 0,194 (calculado pelo gráfico). Assim, o valor do campo magnético é:
5. Conclusão
Analisando os gráficos F x I e da F x L e levando em consideração os erros sistemáticos dessa experiência, podemos considerá-la como sendo bastante satisfatória. Embora o gráfico da força versus o comprimento não ser tão retilíneo em alguns pontos.
FL
a
=
IB
a
=
FILB
=
FI
a
=