Trabalho de física básica iii

Páginas: 6 (1389 palavras) Publicado: 2 de dezembro de 2012
Acadêmico: Giandrio Fuculo Machado
Disciplina: Física Básica III – T4 (0090115)
Semestre: 2012/1
Professor: Paulo Roberto Krebs
Curso: Engenharia Civil

TRABALHO DE FÍSICA BÁSICA III

Questão 01 – Descreva as experiências de Faraday.

Primeira Experiência: a figura 1 mostra uma espira condutora ligada a um amperímetro sensível. Como não há nenhuma bateria ou outra fonte de forçaeletromotriz (fem) incluída, não há corrente no circuito. Entretanto, se movermos uma barra imantada em direção à espira, aparece repentinamente uma corrente no circuito. A corrente desaparece quando o ímã para. Se então afastarmos o ímã, novamente aparece repentinamente uma corrente, só que agora no sentido contrário. Se experimentarmos por alguns instantes, descobrimos o seguinte:
1.) Só apareceuma corrente se houver um movimento relativo entre a espira e o ímã (um deles tem que se mover em relação ao outro); a corrente desaparece quando o movimento relativo entre eles cessa.
2.) Um movimento mais rápido produz uma corrente maior.
3.) Se ao movermos o pólo norte magnético do ímã em direção à espira provocamos, digamos, uma corrente no sentido horário, então se afastarmos o pólonorte causaremos uma corrente no sentido anti-horário. Movendo-se o pólo sul em direção à espira ou afastando-o dela também provoca o aparecimento de correntes, só que nos sentidos contrários.

A corrente produzida na espira é chamada de corrente induzida; o trabalho realizado por unidade de carga para produzir essa corrente (para mover os elétrons de condução que constituem a corrente) échamado de fem induzida; e o processo de produção de corrente e de fem é chamado de indução.

Figura 1 – Um amperímetro registra uma corrente na espira
de fio quando o ímã está se movendo em relação à espira.

Segunda Experiência: para este experimento usamos o aparato da figura 2, com duas espiras próximas uma da outra, mas sem se tocarem. Se fecharmos a chave S, para ligar uma corrente naespira da direita, o amperímetro registra repentinamente uma corrente – uma corrente induzida – na espira da esquerda. Se então abrirmos a chave, uma outra corrente induzida repentina e breve aparecerá na espira da esquerda, só que no sentido contrário. Obtemos uma corrente induzida (portanto uma fem induzida) apenas quando a corrente na espira da direita está variando (sendo ligada ou sendodesligada) e não quando ela permanece constante (mesmo que ela seja grande).

Figura 2 – O amperímetro registra uma corrente na espira da esquerda assim
que a chave S é fechada (para ligar a corrente na espira de fio da direita) ou aberta
(para desligar a corrente na espira da direita). Não há nenhum movimento das espiras.

Faraday percebeu que uma fem e uma corrente podem ser induzidas em umaespira, como nas duas experiências, variando a quantidade de campo magnético que atravessa a espira. Além disso, ele percebeu que a “quantidade de campo magnético” pode ser visualizada em termos das linhas de campo magnético que atravessam a espira. Com base nessa análise originou-se a lei da indução de Faraday e que pode ser expressa em termos das duas ilustrações da seguinte forma:

Uma fem éinduzida na espira à esquerda nas figuras 1 e 2 quando o número de linhas de campo magnético que atravessam a espira estiver variando.

Questão 02 – Explique as leis de Faraday e Lenz.

A lei da indução de Faraday afirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, na unidadede tempo.

A lei de Lenz afirma que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu origem. Havendo diminuição do fluxo magnético, a corrente criada gerará um campo magnético de mesmo sentido do fluxo magnético da fonte. Havendo aumento, a corrente criada gerará um campo magnético oposto ao sentido do fluxo magnético da fonte.

A lei de Faraday-Lenz enuncia que a...
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