PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro das Ciências Exatas e Tecnologia Faculdades de Engenharia, Matemática, Física e Tecnologia EXPERIÊNCIA: LEI DE FARADAY-LENZ e POLARIDADE EM C.A. ********************************************************************** A – OBJETIVO 1 - Verificar a existência e o sentido do fluxo induzido 1 em um circuito eletromagnético através da experiência para comprovar a LEI DE FARADAY-LENZ. 2 – Determinar experimentalmente a polaridade de enrolamentos componentes de um circuito magnético. B – INTRODUÇÃO TEÓRICA Num circuito magnético a variação da tensão aplicada na BOBINA 1, cria um fluxo variável que se concatena com as BOBINAS 1 e 2. A variação do fluxo concatenado com as BOBINAS 1 e 2, induz uma força eletromotriz em seus terminais, que tende a impedir esta variação de fluxo. Variando-se a relutância do circuito magnético, com ou sem excitação do circuito, tem-se a variação de fluxo e por conseguinte a variação da tensão induzida nas bobinas. Aplicando-se corrente alternada em uma das bobinas – chamada PRIMÁRIA – magneticamente acoplada a outra bobina – chamada SECUNDÁRIA – gera-se um fluxo que se concatena com todas elas, induzindo, em seus terminais, forças eletromotrizes tendentes a evitar estas variações de fluxo. C - EQUIPAMENTOS E APARELHOS: 1 bateria de 12 VDC; 1 chave bipolar reversível; 1 reostato de 12 / 432 W; 1 amperímetro (Ferro móvel): escala 0 – 10A; 1 voltímetro (Ferro móvel): escala -5 - 0 – +5V; 1 núcleo ferromagnético fechado desmontável; 2 bobinas: uma de 500 espiras e outra de 1000 espiras; 3 voltímetros (bobina móvel) com escalas de 150 e 300V; 1 Variac para 110V. 1 Fórmulas: Densidade de Fluxo: B = / SFe (Wb/m²) Intensidade de Campo Magnético: H = N.I / Fe (A esp/m) Permeabilidade magética: = B / H (Wb.m/A.esp) ou (H / m) Permeabilidade relativa: r = /0 Lei de Ohm (para circuitos magnéticos): = . D – CIRCUITO UTILIZADO - PARTE 1 Circuito eletromagnético experimental para comprovar a LEI DE FARADAY-LENZ. ********************************************************************** E - QUESTÕES: 1 – Ao fechar-se a chave CH o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que? 2 – Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do GALVANÔMETRO? Por que? 3 – Ao abrir-se a chave CH o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que? 4 - Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do GALVANÔMETRO? Por que? 5 – Com a chave CH fechada, se deslocarmos a PEÇA MÓVEL do núcleo o ponteiro do AMPERÍMETRO se desloca? Por que? 6 – Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do AMPERÍMETRO quando elevamos a PEÇA MÓVEL? Por que? 7 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL? Por que? 8 – Ainda com CH fechado, se movimentarmos a PEÇA MÓVEL, o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que? 9 – Com CH fechada, quando levantamos a PEÇA MÓVEL, para que lado se desloca o ponteiro do GALVANÔMETRO? Por que? 2 10 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL? Por que? 11 – Com CH aberta, se movimentarmos a PEÇA MÓVEL, o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que? 12 – Na hora que levantamos a peça móvel, para que lado o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que? 13 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL, para que lado ele se desloca? Por que? ********************************************************************** VERIFICAÇÃO DA POLARIDADE DOS ENROLAMENTOS: F – CIRCUITO UTILIZADO – PARTE 2 Circuito para determinação da polaridade dos enrolamentos das duas bobinas. ********************************************************************** Através das leituras dos três aparelhos, verificar, na malha total, pela 2ª LEI DE KIRCHHOFF [(tensões) = 0], se as polaridades das duas bobinas estão concordes ou discordes, isto é, se as forças eletromotrizes nos seus terminais se somam ou se subtraem. G - CONCLUSÕES Tecer comentários sobre as verificações e observações experimentais realizadas em um núcleo magnético excitado em corrente contínua e em corrente alternada. 3