Lei de biot savart

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Laboratório de Física II
EFB 202

LEI DE BIOT-SAVART

Lei de Biot-Savart

1. Resumo
Neste relatório será apresentado o estudo experimental da Lei de Biot-Savart, com o objetivo de deduzir a expressão do campo de indução magnética gerada através de uma bonina circular, de um condutor retilíneo e por uma bobina circular com “N” espiras. Além disso, relacionar as grandezas B,N,I,R e x como campo de indução magnética.
Palavras-chave: Campo de indução magnética, bobina circular, Lei de Bio-Savart, condutor retilíneo.

2. Introdução
Define-se como campo magnético, a região do espaço onde se manifesta o magnetismo e ocorrem as interações magnéticas. Através dos conceitos de torque magnético, sabe-se que quando um campo magnético se sobrepõe à outro, tais campos irão realizarum torque magnético para tentarem se alinhar (é isto que ocorre com o campo magnético da bússola e o campo magnético da terra).
Os condutores utilizados no estudo experimental gerarão campos de indução magnética e tais campos irão interagir com o campo de indução magnética de um imã, gerando assim, um campo magnético resultante.
Com o auxilio de uma balança de torção, um espelho e um feixeluminoso, será possível calcular o deslocamento médio de tal interação. Através destes dados, podem-se construir gráficos do desvio médio do deslocamento em função da distância dos condutores até o imã (X), o número de espiras (N), a intensidade da corrente (I); e raio dos condutores circulares (R). Assim, relacionando tais grandezas (X, N, I e R); com a lei de Biot-Savart, podemos equacionar afunção do campo magnético (B) produzido em qualquer ponto do espaço por uma corrente que flui em um circuito completo.

3. Objetivos
Este experimento tem como objetivo:
* Identificar os polos magnéticos do ímã;
* Deduzir a expressão do campo de indução magnética gerado por um condutor retilíneo;
* Deduzir a expressão do campo de indução magnética gerado por uma bobina circular;
*Deduzir a expressão do campo de indução magnética gerado por uma bonina circular com N espirar;
* Relacionar as grandezas B, N, I, R e x.

4. Teoria
4.1. Lei de Biot-Savart
A Lei de Biot-Savart (assim designada em homenagem aos físicos franceses Jean-Baptiste Biot e Félix Savart) é uma equação do Eletromagnetismo que fornece o campo magnético gerado por uma corrente elétricaconstante no tempo. A Lei de Biot-Savart tem um papel semelhante à Lei de Coulomb na Eletrostática.
Tudo começou no século XVIII, onde muitos cientistas tentavam encontrar uma conexão entre a eletricidade e o magnetismo. Observaram que as cargas elétricas estacionárias e os imãs não provocavam qualquer influência um no outro. Porém em 1820 um cientista chamado Hans Christian Oersted mostrou que umabússola sofria deflexão quando era colocado perto de um fio percorrido por uma corrente. Porém, era conhecido que os campos magnéticos produziam uma deflexão na bússola, o que o levou a concluir que as correntes elétricas induziam os campos magnéticos. Assim, ele encontrou uma conexão entre a eletricidade e o magnetismo. Oersted observou também, que os campos magnéticos produzidos por correnteselétricas, em um fio retilíneo, tinham formas de círculos concêntricos; e que o sentido destas linhas era indicado pelo norte da bússola. A forma de se determinar o sentido das linhas do campo magnético é utilizando-se a regra da mão direita, no qual é mostrada a seguir.

Figura 1 – (a) Campos magnéticos produzidos por correntes elétricas
produzidas por um fio retilíneo. (b) – Regra da mão direita.Nos campos magnéticos produzidos por correntes estacionárias não há meio de se deduzir uma expressão para tais campos; tudo o que podemos fazer é observar as forças magnéticas criadas por correntes reais experimentalmente e então tentar achar uma expressão matemática para o campo magnético que esteja de acordo com os resultados de todas as observações. Foi desta maneira que a lei de...
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