O Balança de Corrente
Por: Douglas Queiroz • 20/3/2019 • Relatório de pesquisa • 1.221 Palavras (5 Páginas) • 178 Visualizações
[pic 1]
Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia – FAENG[pic 2][pic 3]
Engenharia Ambiental- Bacharelado
Balança de Corrente
Douglas Queiroz Professor Widinei Alves Fernandes
Campo Grande 2018
[pic 4]
Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e[pic 5][pic 6]
Geografia – FAENG
Engenharia Ambiental- Bacharelado
Balança de Corrente
Douglas Queiroz
Relatório referente à aula
prática realizada no laboratório de Física II
da Universidade Federal de Mato Grosso
do Sul no dia 19/06/2018. Campo
Grande 2018
SUMÁRIO
- INTRODUÇÃO 4
- PARTE EXPERIMENTAL 5
- PROCEDIMENTOS 6
- RESULTADOS E DISCUSSÕES 7
- CONCLUSÃO 9
- REFERÊNCIAS 10
INTRODUÇÃO
A Lei de Ampère afirma que o sentido do campo magnético é determinado pelo sentido da corrente. Ela nos diz que a integral de linha sobre um caminho fechado do campo magnético B produzido por correntes é proporcional à corrente liquida que atravessa a superfície limitada pelo caminho de interação.
As interações eletromagnéticas entre correntes elétricas e campos magnéticos podem ser medidas mediante uma simples balança de corrente.
A balança de corrente é um dispositivo que permite detectar e medir variações nas forças às quais um condutor é submetido enquanto é percorrido por uma corrente elétrica. Um imã permanente com o formato de ferradura suspenso por um eixo produz um campo magnético em uma espira por onde passa uma corrente I. A interação entre a corrente elétrica I e o campo magnético B (gerado pelo imã) no qual o condutor desta corrente é imerso, resulta numa força dF que neste caso, atua no trecho dL do condutor e é dada por:
dF = I dL x B
Nessa relação, dF, d L e B são grandezas vetoriais, onde X representa o produto vetorial ou produto externo.
O principio da balança de corrente é similar ao de uma balança mecânica comum: o condutor (no qual circula a corrente elétrica) é suportado por contatos finos e flexíveis, que permitem mobilidade à balança.
PARTE EXPERIMENTAL
Objetivo
- Estudar o sentido da força magnética em função do sentido da corrente
elétrica;
- Estudar a intensidade da força magnética em função da corrente
elétrica, do comprimento do condutor.
Material utilizado:
- Balança;
- Fonte de tensão;
- Imã em forma de U;
- Placa de circuito condutora;
- Base;
- Haste;
- Suporte de ligação cordoalha.
PROCEDIMENTOS
Para realização do experimento, os seguintes passos foram necessários:
Com a placa de circuito impresso fora da balança, conectaram-se a ela duas fitas condutoras flexíveis, em seguida foi colocada no gancho da balança observando que as fitas condutoras ficaram espaçadas e livres de esforços.
Após ajustar a balança, as massas no braço superior direito foram deslocadas para que a balança ficasse equilibrada.
Verificou-se, então, a influência do campo de indução magnética produzido pelas fitas condutoras com a balança zerada. A fonte foi ligada. Nessa condição, a tensão foi sendo variada.
Sem a presença do imã permanente, observou-se a possível variação no ponto de equilíbrio da balança ao elevar a corrente até 5A.
A simetria entre as peças polares do imã com relação à placa de circuito impresso foram verificadas e medidas no valor de 1 cm.
Ao manter uma corrente de 5A o comportamento da balança foi observado. Após, o controle de corrente da fonte foi colocada novamente no zero, inverteu-se os polos do imã girando-o. Novamente estabeleceu-se uma corrente de 5A e observou-se resultado.
Este procedimento foi feito por mais duas vezes até cessar.
Ao desconectar um dos pinos da fita da fonte de alimentação verificou-se se a balança continuava equilibrada (tarada). O valor da massa inicial do conjunto placa do circuito impresso e fitas condutoras, expresso em gramas, foi observado.
Reconectou-se o pino da fita à fonte, variando a corrente e medindo a massa que estabilizou a balança para cada valor de corrente. Ao final, dez valores diferentes de corrente foram utilizados para observar os resultados, antes que se retornasse a corrente a zero.
Ao variar comprimento do fio, as placas de circuito impresso foram trocadas. Antes de ligar a corrente, mediu-se a nova massa. Ao ligá-la, mediu-se a massa que estabilizou a balança. Foi feito o gráfico para calcular o campo magnético.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As tabelas e gráfico abaixo demonstram os resultados obtidos através das diversas medidas realizadas.
Placa larga (50 mm)
Corrente (A) | Massa (g) |
0 | 37,87 |
0,5 | 38,13 |
1,0 | 38,39 |
1,5 | 38,65 |
2,0 | 38,83 |
2,5 | 39,13 |
3,0 | 39,31 |
3,5 | 39,56 |
4,0 | 39,69 |
4,5 | 39,79 |
5,0 | 40,11 |
[pic 7]
Tendo em vista que a tensão inicial medida foi de 0,1 V e a final foi de 3,5 V. Assim, foi possível calcular o Campo Magnético (B), de maneira que:
Diferença de potencial (ddp) = Tensão final – Tensão inicial = 3,5 – 0,1 ddp = 3,4 V Comprimento da placa (L) = 50 mm = 5 cm
Então temos que:
B = ddp / L = 3,4 / 5 B = 0,68 Tesla
Placa média (25 mm)
Corrente (A) | Massa (g) |
0 | 33,17 |
5,0 | 34,59 |
Tendo em vista que a tensão inicial medida foi de 0,1 V e a final foi de 3,4 V. Assim, foi possível calcular o Campo Magnético (B), de maneira que:
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