fgeii - 09
Propaganda
2014 AEDB CURSO DE ENGENHARIA ROT 09 TÍTULO: INDUÇÃO MAGNÉTICA GERADA POR UMA CORRENTE ELÉTRICA NUM CONDUTOR RETILÍNEO OBJETIVOS GERAIS Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de: Mapear as linhas de indução magnética geradas por uma corrente elétrica que circula num condutor retilíneo Reconhecer a validade das leis de Faraday e Lenz, bem como a aplicação de suas regras MATERIAL NECESSÁRIO 1 transformador desmontável composto de: - 1 bobina de 300 espiras (110 V) -1 bobina de 6 espiras -1 núcleo laminado -1 bobina de 600 espiras (220 V) -1 espira quadrada com condutor para alta corrente -1 mesa com junção para espiras 1 chave liga-desliga 4 conexões de fios com pino banana limalha de ferro FUNDAMENTOS TEÓRICOS O imã natural é a mais antiga fonte de magnetismo conhecida. Por volta de 1820, OERSTED descobriu que ao circular uma corrente elétrica num condutor, surge ao redor deste, campo magnético H. Este campo magnético é uma grandeza vetorial que, para ficar perfeitamente caracterizada, é muito importante se levar em conta o meio que circunda o condutor pelo qual se movimenta a corrente elétrica; este meio sem dúvida alguma, pode provocar grandes alterações no comportamento do campo magnético H. Por isso analisaremos o vetor indução magnética B em nossas atividades. Um processo simples que permite se obter boas informações sobre o vetor indução magnética B é a utilização de pequenas limalhas de ferro que, em presença de campos magnéticos, se orientam segundo as “linhas de indução magnética”. A observação da orientação das limalhas fornecem importantes informações do comportamento da indução magnética B na região em estudo. ANDAMENTO DAS ATIVIDADES Durante o experimento, usaremos a rede local de 220 V, portanto para fins de segurança devem ser obedecidas as recomendações do instrutor, mantendo o conjunto desligado para evitar acidentes. Espalhe limalha de ferro ao redor do condutor e ligue a chave geral, apenas o tempo suficiente para obter um bom efeito visual do alinhamento das limalhas. Reproduza nas figuras abaixo o observado. O que representam estas circunferências concêntricas que tem o condutor como centro?______________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ P1 P2 VISTA SUPERIOR P1 P2 VISTA SUPERIOR Na figura da esquerda, represente a orientação do vetor indução magnética B nos pontos P1 e P2 caso a corrente fosse CC e o seu sentido fosse de baixo para cima (saindo do papel). Qual a regra que você aplicou para poder orientar o vetor indução magnética B, nos pontos solicitados?____________________________________________________________________________ Repita o pedido na figura da direita, considerando agora que a corrente CC tenha seu sentido de cima para baixo (entrando no papel). Com base nestes conhecimentos, explique como se orientam as linhas de indução magnética geradas em torno de um condutor, quando percorrido por uma corrente alternada (CA)._________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ Jean Baptiste Biot (1774-1862) e Felix Savart(1791-1841) obtiveram, experimentalmente a seguinte relação entre a indução magnética B num ponto “P”, afastado perpendicularmente uma distância “d”, de um fio retilíneo e longo, no qual circulava uma corrente elétrica de intensidade i Isto significa: quanto maior a corrente elétrica i para a mesma distância,______________o valor de B e quanto maior a distância d para a mesma corrente i _____________o valor de B. Com a confirmação experimental desta relação, ela passou a ser conhecida como lei de Biot-Savart. Considerando que o vetor indução magnética B depende do meio que circunda o fio, no Sistema Internacional a expressão toma a seguinte forma: Identifique cada termo variável da expressão acima: = ___________________________________________ =___________________________________________ =___________________________________________ =__________________________________________ Exemplo numérico: Supondo que a corrente elétrica que circula pelo fio seja 75 A, qual seria o valor do vetor indução magnética B, num ponto “P” distante 0,2 m do fio no ar. Considere como T.m/A o valor da permeabilidade magnética no ar/vácuo.
