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FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA ENGENHARIA ELÉTRICA FÍSICA II RELATÓRIO EXPERIMENTAL 05: AÇÃO DA FORÇA MAGNÉTICA QUE ATUA NUM CONDUTOR RETILÍNEO, IMERSO NUM CAMPO MAGNÉTICO RELATÓRIO REALIZADO POR: Clarissa Nunes Igor Domingos Kátia Viterbo Kleber Oliveira TURMA: A3V ORIENTADOR: Fernando Sant’anna SALVADOR 2006 SUMÁRIO SUMÁRIO................................................................................................................. 2 INTRODUÇÃO......................................................................................................... 3 EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS................................................. 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.................................................................... 5 QUESTÕES DO RELATÓRIO................................................................................ 6 CONCLUSÃO......................................................................................................... 11 ANEXOS................................................................................................................. 12 BIBLIOGRAFIAS................................................................................................... 13 2 INTRODUÇÃO • Levantar as duas hastes paralelas articuláveis e afastar os anéis protetores deslizantes dos orifícios existentes nas hastes. • Encaixar o balanço nos orifícios existentes nas hastes, o que impedirá o balanço de cair. • Colocar o separador rosqueável intermediário no conjunto de hastes paralelas magnéticas. Isto fará com que o conjunto se transforme num imã em “U”. Com isso, posicionar este imã na base acrílica, com o pólo Norte para cima e próximo do balanço. • Deixar o balanço magnético conectado à fonte de alimentação C.C.(para isto, utilizar os fios descritos na lista de materiais). Tendo o cuidado de, ao ligar a fonte não deixá-la muito tempo na posição ligado, pois é formado um curto nas entradas da mesma. 5 QUESTÕES DO RELATÓRIO 1) Identificar o sentido e direção dos vetores indução magnética e corrente elétrica para as diversas configurações de imã e ligações da fonte C.C. Qual o procedimento utilizado para identificar estes vetores? Um condutor percorrido por corrente elétrica mergulhado numa região de campo magnético fica sob a ação de uma força que resulta da soma das forças magnéticas que atuam sobre as partículas carregadas em movimento, que constituem a corrente. Para a determinação do sentido dos vetores indução magnética e corrente elétrica, foi utilizada a regra da mão direita. Para esta primeira configuração acima, onde foi observado no experimento que ao aplicar a fonte C.C. nos devidos terminais, o balanço se projetava um pouco para dentro devido à força magnética: • As linhas de campo magnético têm o seu sentido do pólo norte do imã para o sul (de cima para baixo) • O vetor indução magnética é tangente às linhas de campo magnético e com o mesmo sentido delas • A corrente elétrica através do condutor, percorre o campo magnético da esquerda para direita de acordo com a figura • A força magnética, tem o seu sentido de fora do papel para dentro do papel Para esta mesma primeira configuração, porém com os terminais da fonte C.C. invertidos: • As linhas de campo magnético têm o seu sentido do pólo norte do imã para o sul (de cima para baixo) • O vetor indução magnética é tangente às linhas de campo magnético e com o mesmo sentido delas • A corrente elétrica através do condutor, percorre o campo magnético da direita para esquerda de acordo com a inversão de polaridade da fonte C.C. • A força magnética, tem o seu sentido de dentro do papel para fora do papel 6 Para esta segunda configuração acima, onde foi observado no experimento que ao aplicar a fonte C.C. nos devidos terminais, o balanço se projetava um pouco para fora: • As linhas de campo magnético têm o seu sentido do pólo norte do imã para o sul (de baixo para cima) • O vetor indução magnética é tangente às linhas de campo magnético e com o mesmo sentido delas • A corrente elétrica através do condutor, percorre o campo magnético da esquerda para direita de acordo com a figura • A força magnética, tem o seu sentido de dentro do papel para fora do papel Para esta mesma segunda configuração, porém com os terminais da fonte C.C. invertidos: • As linhas de campo magnético têm o seu sentido do pólo norte do imã para o sul (de baixo para cima) • O vetor indução magnética é tangente às linhas de campo magnético e com o mesmo sentido delas • A corrente elétrica através do condutor, percorre o campo magnético da direita para esquerda de acordo com a inversão de polaridade da fonte C.C. • A força magnética, tem o seu sentido de fora do papel para dentro do papel 2) A regra da mão direita, é uma regra mnemônica? Comente sobre a regra e como ela funciona. Sim, a regra da mão direita é uma mnemônica. Uma mnemônica é um auxiliar de memória. São utilizados para memorizar listas ou fórmulas, e baseia-se em formas simples de memorizar maiores construções, baseados no princípio de que a mente humana tem mais facilidade de memorizar dados quando estes são associados a informação pessoal, espacial ou de caráter relativamente importante. 7 A regra da mão direita: Colocando a mão direita com os quatros dedos lado a lado no mesmo plano que a palma da mão e com o polegar levantado nesse plano, aponte o polegar no sentido da corrente que está passando ao longo de um elemento desse condutor, e os demais dedos no sentido do campo magnético para o ponto P(região do espaço próximo ao condutor), onde o campo está sendo determinado. O sentido da força magnética será aquele de trás para frente da mão, isto é, o sentido no qual a mão daria um empurrão (de dentro do papel para fora do papel). 3) Identificar o sentido direção do vetor torque magnético. Uma espira retangular percorrida por uma corrente, está mergulhada num campo magnético do imã. O plano da espira forma um ângulo θ com a direção do campo. Nessas condições, a espira gira ao redor do seu eixo por efeito do torque resultante associado às dos motores elétricos, no caso das dimensões está diretamente ligado a diminuição do custo de produção e a uma melhor utilização de seu espaço físico por parte das fabricas ou equipamentos, já em relação a emissão de ruídos está ligado a um melhor conforto por parte de quem for operar tais equipamentos. 10 CONCLUSÃO Os motores elétricos são máquinas de grande importância. A ação da força magnética que atua em um condutor retilíneo, imerso num campo magnético está relacionada com o principio de funcionamento dos motores elétricos. O campo magnético é capaz de exercer forças não apenas sobre imas, mas também sobre condutores percorridos por correntes elétricas. A força que um campo magnético exerce sobre um condutor percorrido por corrente pode ser utilizada para realizar trabalho, verifica-se isto nos motores elétricos. A força magnética ocorre devido ao movimento de cargas elétricas. 11 ANEXOS 12 8. BIBLIOGRAFIA • Nicolau, Penteado, Toledo, Torres – Física Ciência e Tecnologia (Volume Único). Editora Moderna • Tipler, Paul A. – Eletricidade e Magnetismo. Ótica (volume II) • Walker, Halliday Resnick – Fundamentos da Física / Eletromagnetismo (Volume III). • http://www.feiradeciencias.com.br/sala22/motor_teoria1.asp