A Indução Magnética B No Centro De Uma Espira Circular Percorrida Por Uma Corrente Elétrica, O Trafo

A indução magnética B no centro de uma espira circular percorrida por uma corrente elétrica, o trafo

1. Objetivos

Ao término desta atividade o aluno deverá ter competência para:

 Mapear as linhas de indução magnética geradas por uma corrente elétrica que percorre uma espira circular, em seu plano horizontal axial;

 Reconhecer a validade da lei de Faraday e Lenz.

2. Material necessário

 01 suporte com: haste, âncora, manípulos de aperto e tripé Wackerritt com sapatas niveladoras isolantes;

 01 bobina de 300 espiras (1);

 01 bobina de 6 espiras com bornes metálicos para alta corrente (2);

 01 bobina de 600 espiras (3);

 02 armaduras laminadas de silício em “U” (10) e (11);

 01 mesa projetável, com tampo articulável, quatro sapatas niveladoras e junção para espiras (12);

 01 espira com dois fios paralelos para alta corrente (extremidade com forma semicircular) (13);

 01 conjunto de hastes condutoras paralelas para alta corrente (16);

 02 balanços condutores para alta corrente (17);

 01 bussola projetável com agulha magnética em estrutura transparente;

 01 chave liga-desliga com conexão para rede (19), tipo EQ034D;

 03 conexões de fios com pino banana (20);

 Limalhas de ferro;

3. Procedimento da Experiência

Nesta atividade, montamos a experiência conforme a figura abaixo.

Mantenha o conjunto desligado da rede até recomendações em contrário. Nas atividades onde a rede for 220 VAC, utilize no primário a bobina de 600 espiras (3), quando a rede for de 127 VAC, utilize no primário a bobina de 300 espiras (1).

4. Perguntas e Respostas dos resultados da experiência

Reproduza na Figura 2 o observado.

4.2. Observando a Figura 2, em qual dos círculos você verifica maior concentração de linhas de indução magnética?

R: P3

Em termos de módulo do vetor indução magnética B, em que região demarcada pelos círculos, você diria que B possui maior valor? Justifique a sua resposta.

R: P3, pois há maior concentração de limalhas de ferro nesse ponto, onde as linhas de indução magnética se encontram em maior concentração.

4.3. Nos desenhos a seguir, suponha uma intensidade de corrente i, num certo instante, circulando nos sentidos indicados nas Figuras 3, 4, 5 e 6.

Desenhe, em cada caso, a orientação do vetor indução magnética B nos pontos assinalados pela letra “A”, segundo a regra da mão direita.

4.4. B = μ i/2R é a expressão matemática que permite calcular a intensidade (módulo) do vetor indução magnética B no centro de uma espira circular, percorrida por uma corrente elétrica.

• Identifique cada termo desta expressão.

μ = (no vácuo vale: 4π10-7 T.m/A) Para fins de cálculos vamos considerar este valor em nosso experimento.

B – Vetor indução magnética (Vetor campo magnético), medido em Tesla (T)

i – Intensidade de corrente elétrica, medida em ampère (A)

R – Raio da circunferência, medido em metros (m)

μ – Permissividade magnética do meio, medido em T.m/A

4.5. Determine o raio médio da espira semicircular utilizada no experimento.

R: Rm = 2 cm ou Rm = 0,02 m.

4.6. Neste tipo de montagem, o transformador, conectado em rede 127 VAC solicita no secundário uma corrente i ≈ 75 A, se mantida a mesma bobina (no primário) em redes de 220 VAC solicitará uma corrente i ≈ 140 A. Qual a solicitação (aproximada) pelo secundário do transformador na sua montagem?

R: i ≈ 182,5 A.