Lei de biot-savart

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EFB 202 – Laboratório de Física 2 ÍNDICE 1. Resumo Página 03

Professor: Rodrigo Cutri

2. Introdução Página 04

3. Objetivos ____________________________________________________________ Página 06

4. Teoria Página 06

5. Materiais e Métodos Página 12

6. Apresentação de resultados Página 18

7. Análise e discussão de resultados Página 19

8. Questões Página 19

9. ConclusãoPágina 22

10. Referência bibliográfica ___________________________________________________________ Página 23

EFB 202 – Laboratório de Física 2

Professor: Rodrigo Cutri

1.Resumo Para que pudéssimos identificar os polos magnéticos de um ímã utilizamos uma balança de torção, onde uma espira produziu o campo magnético. Assim, pudemos identificar os polos Norte e Sul do ímã, já que seu poloNorte tantava se alinhar com a direção do campo magnético produzido um desvio em relação à sua posição inicial. Utilizamos um feixe luminoso e uma escala para que pudéssimos calcular o desvio que o ímã sofreu. Calculamos esse desvio variando o raio da espira, o número de espiras, a intensidade da corrente elétrica do circuito e a distância x do centro da espira. Com esses dados coletados, traçamosdiagramas cartesianos para ver a relação desses fatores. Com os coeficientes e expoentes calculados foi possível achar a equação descreve o campo magnético provocado pela passagem de corrente por uma espira. Como o desvio médio (dmédio) é porporcional ao campo magnético, utlizamos os dados coletados e definimos uma equação para o campo magnético em função do número de espiras, raio da espira,corrente elétrica e distância x do centro da espiras.

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EFB 202 – Laboratório de Física 2 2.Introdução

Professor: Rodrigo Cutri

Cargas elétricas em movimento ordenado constituem correntes elétricas que, por sua vez, criam campos magnéticos. Quando uma corrente I percorre  um elemento infinitesimal de um fio condutor, cria um campo magnético d B (figura 1):

  Figura 1 – Campomagnético d B em P devido à corrente I d s .

Esse campo magnético pode ser calculado num ponto P à distância r do fio pela lei de Biot-Savart:

 0 I d   r s ˆ dB 4 r2
em que  0  4  .10 7 T m A1 .

(1)

A expressão anterior aplicada apenas à componente do campo segundo a perpendicular a uma espira circular (sobre o eixo desta) representada na figura 2 é dada por: 0 I R 2 Bz  (2) 32 2R2  z2





Figura 2 – Campo magnético devido a uma corrente estacionária I numa espira circular. 3

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Professor: Rodrigo Cutri

Fora do plano, o andamento de em função de

 I Bz , em que B0  0 é o campo em z  0 , B0 2R

z é mostrado na figura 3: R

Figura 3 – Quociente Bz B0 em função de z R .

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3.Objetivos

 Identificar os polos magnéticos de imã;  Deduzir a expressão do campo de indução magnética gerado por um condutor retilíneo;  Deduzir a expreção do campo de indução magnética gerado por uma bobina circular;  Deduzir a expressão do campo de indução magnética gerado por uma bobina circular com N espiras;  Relacionar as grandezas B,N,I, R e x.4.Teoria O imã, também conhecido como magneto, é uma substância que possui a capacidade de atrair substâncias magnéticas (ferro ou outros metais). Existem dois tipos de imãs. Os imãs naturais, que são encontrados na natureza e são compostos por minério de ferro (óxido de ferro), denominado magnetita e, por sua vez, imãs artificiais que são aqueles que adquirem propriedades magnéticas ao serem atraídoscom um imã natural. Vale salientar que a capacidade magnética destes imãs pode superar a dos imãs naturais. As substâncias magnéticas permitem que seus imãs elementares tenham um sentido de orientação total ou parcialmente concordante, de forma permanente ou não, graças a uma ação externa. Quando uma substância tem seus imãs elementares orientados, dizemos que ela está imantada Podemos dar um...
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