CURSO DE ELETOMAGNETISMO

Centro de Tecnologia e Ciências

Faculdade de Tecnologia

Departamento de Matemática, Física e Computação

Física Teórica e Experimental III

Parte - III

TÍTULO: INDUÇÃO MAGNÉTICA B NO CENTRO DE UMA ESPIRA CIRCULAR PERCORRIDA POR UMA CORRENTE ELÉTRICA

1. Objetivos gerais:

- levar o aluno a mapear as linhas de indução magnéticas gerada por uma corrente elétrica que percorre uma espira ,em seu plano horizontal axial;

- Levar o aluno a reconhecer a validade das leis de Faraday e Lenz, bem como a aplicação de suas regras.

2. Material necessário: (os itens assinalados por * são opcionais).

- um transformador desmontável com os seguintes componentes:

- uma bobina de 300 espiras (1);

- uma bobina de 5 espiras (2);

- uma haste de união e manipulo de aperto para transformador (4);

- um tripé estampado com rosca central (5) e três sapatas niveladoras isolante ;

- um “I” superior do transformador (6);

- um “U” laminado do transformador (7)

- uma mesa com junção para espiras (8);

- um subconjunto formado por :uma haste (11) e um tripé (12) com três sapatas niveladoras isolantes;

- uma bobina de 600 espiras (14);

- uma espira circular para alta corrente (16);

*- uma chave inversora de três posições ou uma liga – desliga (9);

*- quatro conexões de fios com pino banana (10);

*- limalha de ferro *- um retroprojetor ( caso contrario, realize o experimento ignorando – o).

3.Montagem:

OBSERVAÇÃO:Nas atividades em redes 110VAC, utilize no primário a bobina de 300 espiras,caso a sua tensão local seja de 220 VAC, utilize a bobina de 600 espiras.

Atenção! Durante esta atividade você operará diretamente com a tensão da rede local sobre a bobina primária e fará circular no secundário (conjunto forma pela bobina 2 e o que nela estiver ligado).

Uma alta amperagem, consequentemente, o secundário dissipará uma apreciável energia térmica devido ao efeito joule, aquecendo relevantemente o sistema.

Recomendamos que o conjunto seja ligado somente o tempo necessário para ocorrer o alinhamento das limalhas de ferro ao redor do e desligando, imediatamente, ao término de cada operação.

Execute a montagem básica conforme (item 1 se a rede local for 110 VAC e item 3 para redes 220 VAC), mantendo o conjunto desligado da rede até recomendações em contrário.

Mantendo a chave geral desligada, conecte o conjunto na rede local.

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4. Andamento das atividades:

4.1. Espalhe limalha de ferro ao redor do condutor e ligue a chave geral. Mantenha a chave ligada apenas o necessário para, dando pequenas batidas (com o dedo ) sobre a mesa (8), obter um bom efeito visual do alinhamento das limalhas.

Reduza na figura 3 o observando.

4.2. Observando a figura 3, em qual dos retângulos você verifica maior concentração das linhas de indução magnética?

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

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4.3. Nos desenhos a seguir, suponha uma intensidade de corrente i circulando nos sentidos indicados das figuras 4,5,6 e7.

Desenhe, em cada caso, a orientação do vetor indução magnética B nos pontos assinalados pelas letras “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 espiras circular. Identifique cada termo desta expressão.

B=_____________________________________________

μ = (no vácuo vale: 4π.10-7 T.m/A), para fins de cálculos vamos considerar este valor em nosso experimento.

i = _________________________________________

R =_________________________________________

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

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4.6. Neste tipo de montagem, este transformador, conectado em rede 110VAC solicita no secundário uma corrente i ≈ 75 A, em redes 220 VAC um i ≈ 140 A

Qual a solicitação (aproximada) pelo secundário do transformador na sua montagem?

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4.7.Determine