campo magnético

Engenharia de Controle e Automação
Conversão de Energia e Máquinas Elétricas
Prática 1 – Fenômenos eletromagnéticos
Prof.ª Viviane Reis de Carvalho
Ímãs são capazes de gerar, no espaço ao seu redor, um campo magnético. A interação entre
imãs e destes com matérias ferro magnéticos pode ser determinada pelas linhas de indução
destes ímãs.
CAMPO MAGNÉTICO
Coloque a placa de acrílico sobre dois ímãs em forma de
barra, dispostas horizontalmente e espalhe um pouco de
limalha de ferro sobre a placa.
Observe a disposição assumida pela limalha e faça uma
ilustração da situação observada.
Para melhorar a disposição das linhas de campo
magnético, bata suavemente na placa para melhor
alinhar a limalha de ferro. Descreva o observado.
Coloque quatro ímãs em forma de barra de tal modo a formar dois pólos opostos e
ligeiramente afastados (cerca de 3 cm), conforme indicado na figura abaixo.
Coloque a placa de acrílico sobre os ímãs, espalhe limalha de
ferro sobre ela e observe o que ocorre.
Para melhorar a disposição das linhas de campo magnético, bata
suavemente na placa para melhor alinhar a limalha de ferro.
Descreva o observado
Observa-se ainda que uma corrente elétrica percorrendo um condutor também gera um
campo magnético. Este fato foi observado pela primeira vez pelo físico dinamarquês Hans
Christhian Oersted. Mais tarde, o físico inglês Michael Faraday observou que, da mesma
forma que uma corrente é capaz de gerar um campo magnético, um campo magnético variável
também produz corrente elétrica.
CAMPO MAGNÉTICO NO INTERIOR DE UMA BOBINA
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Cabos de ligação
Circuito fonte com dois soquetes para pilha
Bobina com 22 espiras
Solenóide com 3 bobinas de 22 espiras
Limalha de ferro
Monte o equipamento conforme a figura para a bobina, espalhe a limalha de ferro e observe a
sua distribuição. Faça um desenho e explique a configuração das linhas usando a regra da mão
direita. Repita o item anterior para o solenóide.
FORÇA MAGNÉTICA
Por outro lado, quando uma partícula carregada se move imersa em um campo
magnético, sofre a ação de uma força magnética. Por analogia, podemos então concluir que
uma corrente de partículas carregadas deve também experimentar uma força quando estiver
na presença de um campo magnético. Se as partículas estiverem confinadas ao interior do fio
enquanto experimentam essa força, então o próprio fio, como um todo, sofrerá a ação de uma
força.
O sentido da força é determinado pela “regra do tapa”, sempre aplicada com a mão
direita. O polegar deve ser posicionado na direção e sentido da velocidade v da carga (ou no
sentido da corrente I, no caso de um fio). Os demais dedos devem ser dispostos na direção e
sentido do campo magnético. A força magnética que atuará sobre a carga ou fio será dada pela
palma da mão.
A regra do tapa mostra a direção da força
magnética exercida sobre uma carga em
movimento ou condutor imerso em um campo
magnético.
Monte o equipamento conforme a figura.
Usando o ímã com o pólo sul apoiado na placa
ligue o circuito e observe o movimento do
balanço.
Use a regra da mão direita para explicar o
observado.
Repita o item anterior variando a orientação do
ímã e de circulação da corrente.
LEI DE FARADAY-LENZ
Quando o fluxo magnético varia através de um circuito, ocorre a indução de uma fem
e de uma corrente no circuito. Vários componentes essenciais de sistemas elétricos também
dependem dessa indução; por exemplo, um transformador funciona em virtude da ação de
uma fem induzida.
O princípio central da indução eletromagnética é a lei de Faraday. Essa lei relaciona a
fem com o fluxo magnético variável em qualquer tipo de espira, incluindo um circuito
fechado. Discutiremos também a lei de Lenz, que ajuda a predizer o sentido de uma corrente
induzida e de uma fem induzida.
Enunciado da lei de Faraday da indução:
A fem induzida em uma espira fechada é dada pela taxa de variação do fluxo
magnético, com o sinal negativo, através da área delimitada pela espira.

Matematicamente, a lei de Faraday é escrita na forma   
t

Para uma bobina com N espiras, a fem (ε) induzida será    N
t
O sinal negativo é um indicador do sentido da corrente induzida no circuito e o responsável
pela sua introdução na expressão da Lei de Faraday foi um outro físico de nome Lenz.
A lei de Lenz afirma que:
O sentido de qualquer efeito de indução magnética e tal que ele se opõe à causa.
Monte o equipamento conforme a figura.
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Bobina conjugada 200-400-600 espiras
Ímã cilíndrico emborrachado
Amperímetro de zero central
Cabos de ligação.
Movimente o ímã no interior da bobina e observe a leitura no amperímetro. Explique o
que foi observado nas situações possíveis (ímã entrando e saindo) usando a lei de
Faraday-Lenz.