Relatório experimental

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA V
BALANÇA DE CORRENTE FÍSICA

GRUPO 3
MÁRIO
MAURO
WENDERSON

VITÓRIA
2011

1. INTRODUÇÃO:

Este experimento visa estimar a intensidade do campo magnético de um ímã permanente através da interação corrente elétrica x campo magnético, usando uma balança magnética.

2. A FORÇA MAGNÉTICA
A força magnética sobre umacarga elétrica “q”, que se move com velocidade “[pic]” no interior de um campo magnético “[pic]”, é dada pela expressão de Lorentz [pic], sendo que, para [pic] perpendicular a [pic], sua intensidade é dada por [pic] (eq. 1).
A velocidade da carga elétrica ao percorrer um fio de comprimento “L” no interior do campo [pic] pode ser representada por [pic] (eq. 2).
Substituindo a eq. 2 na eq. 1, temos:[pic], onde [pic] é a intensidade da corrente elétrica que percorre o fio de comprimento “L”. Assim, temos: [pic].

3. MODELO EXPERIMENTAL
Para se obter o campo magnético do ímã será usada uma balança com um fio a ser percorrido por corrente, no lugar do prato da mesma. Como este fio possui um trecho no interior do campo magnético [pic], ao ser percorrido por uma corrente “I”, ficará sujeito auma força vertical, que desequilibrará a balança, inicialmente em equilíbrio para I=0. O sentido dessa força dependerá tanto do sentido da corrente como da polaridade do ímã, sendo ambos ajustados para que o sentido da força seja para baixo. Tal força magnética pode ser indiretamente medida a partir da massa necessária para reequilibrar a balança. A força magnética dada por [pic] será equilibradapela força peso [pic], obtida a partir da massa “M” lida após a balança ser reequilibrada. Temos, então: [pic], considerando “m0” é a massa inicial equilibrada quando I=0 e dividindo ambos os lados por m0. Fazendo as substituições, obtém-se: [pic].
Com os dados experimentais de “m/m0” e “I” é montado o gráfico cujo coeficiente angular da reta obtida é igualado ao da expressão acima, que após osdevidos cálculos obtém o valor de “B”.

4. PROCEDIMENTOS DO EXPERIMENTO

4.1. Esquema da montagem
[pic]
4.2. Procedimento com a balança
Após colocado o suporte com o fio, sem o mesmo estar percorrido por corrente, movimenta-se as massas da balança de modo a encontrar-se um valor que cubra o equilíbrio da balança. Tendo conseguido, agora, com auxilio do “dial” da balança obtém-se o equilíbrioe efetua-se a leitura.
Tendo feito este procedimento, liga-se a fonte e faz-se passar uma corrente pelo sistema provocando deslocamento no braço da balança, indicando a presença de uma força.
Para reequilibrá-la, após a existência da corrente elétrica, basta utilizar o “dial” da mesma. Caso seja necessário, movem-se as massas e em seguida o “dial”, efetuando a leitura após o equilíbrio serobtido.

4.3. Dados experimentais, procedimentos e cálculos:

As folhas de dados foram levantadas a partir das leituras da massa antes e depois da passagem da corrente pelo sistema tal que, após os devidos cálculos apresentados logo a seguir, esta é completada com o preenchimento restante e tem-se:

Fio 1 = 50 + 2 (mm) m0 = 39,49 + 0,03 (g)
|M (g) |AM(g) |M –m0(g) |i(A) |Ai(A) |
|0,00 |0,00 |0,00 |0,00 |0,00 |
|39,70 |0,03 |0,21 |0,50 |0,03 |
|39,94 |0,03 |0,45 |1,02 |0,04 |
|40,14|0,03 |0,65 |1,50 |0,06 |
|40,30 |0,03 |0,81 |2,00 |0,07 |
|40,48 |0,03 |0,99 |2,51 |0,09 |
|40,66 |0,03 |1,17 |3,0 |0,1...
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