Bobinas paralelas

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  • Publicado : 4 de abril de 2013
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CAMPO MAGNÉTICO ENTRE DUAS BOBINAS PARALELAS

1. Objetivos
2. Introdução
3. Materiais e Métodos
4. Resultados e Discussões
5. Conclusão
6. Bibliografia

1. Objetivos
* Descrever o comportamento do campo magnético ao longo do eixo central, produzido por duas bobinas separadas pelas distâncias predeterminadas de R, 2R e R/2, observando-se a variação do módulodeste em função da variação da distancia onde esta grandeza é medida.
* Medir o campo magnético gerado por uma única bobina e comparar o comportamento gráfico dos valores obtidos experimentalmente com o comportamento gráfico dos valores obtidos pela teoria relativa ao assunto.

2. Introdução
Campos magnéticos possuem imensa importância na organização da sociedade atual, pois estãointimamente ligados ao uso de tecnologias existentes, assim como também no desenvolvimento de novas tecnologias. As aplicações dos campos e das forças magnéticas são incontáveis e mudam constantemente. Como exemplo podemos citar as antigas fitas VHS, auto-falantes, motores elétricos, fornos de microondas e etc.
Por essa grande importância os campos magnéticos são estudados de maneira intensa. Nesterelatório tentaremos de maneira breve descrever como se comporta o campo magnético produzido por duas bobinas circulares com um numero N de espiras cada.
Para deduzirmos uma expressão que seja apta a descrever o comportamento do campo magnético gerado por uma bobina de N expiras é conveniente acharmos a expressão que descreve o campo gerado por uma única expira e depois expandi-la para a formaque descreve o comportamento de uma bobina.
Figura 1 - campo magnético de uma espira circular
Tomando uma expira hipotética de raio a que conduz uma corrente I , podemos usar a lei de Biot e Savat , para encontrar o campo magnético em um ponto P sobre o eixo da espira localizado a uma distancia x do seu centro. Como mostra a figura 1, dl e r são perpendiculares e a direção dB produzida por esseelemento dl particular esta sobre o plano xy. Como r2 = x2+ a2 o módulo do campo magnético produzido pelo elemento dl é
Os componentes do vetor dB são dados por:

A situação possui simetria rotacional em torno do eixo Ox , de modo que não pode existir componente do campo magnético total B perpendicular a esse eixo. Deste modo dBy = 0.
Para obtermoso componente total do campo magnético na direção Ox, devemos integrar a expressão obtida anteriormente para dBx incluindo todos os elementos dl da espira. Como todos os componentes da integral são constantes exceto dl eles podem sai da integral:

A integral de dl é dada pelo comprimento total da circunferência. Assim:

Suponhamos agora que em vez de uma única expira, estamos tratando de umabobina com um numero N de espiras, todas de mesmo raio e enrolada de forma compacta. Sendo assim cada espira fornece uma contribuição para o campo magnético e o campo magnético total é N vezes o campo de uma única espira.



3. Materiais e Métodos:
3.1 Material:
- Duas bobinas circulares (R = 0,2 m, N = 154).
- Medidor de campo magnético.
- Régua de madeira.
- Fonte de tensão.3.2 Métodos:
3.2.1 Campo no centro de duas bobinas
As bobinas usadas para gerar o campo no experimento foram montadas sobre a bancada conforme o esquema de montagem proposto na figura 2.

Figura 2 - esquema de montagem
Com as bobinas montadas seguindo rigorosamente a figura 2, a régua de madeira foi posicionada entre as duas bobinas para que nela fosse assentado o suporte da sonda do medidorde campo magnético de forma que esta sonda se localizasse sobre o eixo que passa pelo centro das duas bobinas.
* Procedimento das medições:
1. Calibração do medidor de campo magnético:
Essa calibração é necessária pois a alta sensibilidade do aparelho pode captar campos magnéticos não envolvidos com nosso estudo, assim com a calibração essa “poluição” magnética pode ser eliminada dos...
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