Campo magnetico

Campo Magnético de Espiras e a Lei de Faraday
Semestre I - 2005/2006

1.Objectivos
1) Estudo do campo magnético de espiras percorridas por corrente eléctrica. 2) Estudo da lei de indução de Faraday.

2. Introdução
Nesta experiência terá ocasião de explorar duas leis que fazem parte dos fundamentos da tecnologia moderna. São da maior importância em praticamente todos os aspectos de engenharia eléctrica e electrónica. Governam, por exemplo, o design de circuitos electrónicos, a construção de maquinaria eléctrica, ou a transmissão de energia eléctrica. A primeira destas leis descreve a relação entre a corrente eléctrica num pequeno troço de fio e o campo magnético gerado pela corrente na região à volta do fio. A lei de Biot-Savart, afirma que o campo magnético decai com o inverso do quadrado da distância ao segmento de fio. Conhece semelhante comportamento na electrostática, na relação entre uma carga eléctrica e o seu campo eléctrico associado, descrito pela lei de Coulomb. Contudo, a corrente possui uma direccionalidade, enquanto que cargas eléctricas não. Logo o vector campo magnético terá de se relacionar não só com a distância ao fio, mas também, com a direcção da corrente, o que complica a lei de Biot-Savart comparativamente à lei de Coulomb. A segunda lei estudada nesta experiência é a lei de Faraday. Trata do comportamento dum circuito imerso num campo magnético variável: os portadores de carga no circuito sentirão forças que originam uma queda de potencial (a chamada força electromotriz) nos extremos dum circuito aberto e o fluxo de corrente num circuito fechado.

3. Material
Enrolamentos de campo e de teste Gerador de sinais Osciloscópio 2 Resistências de 10 k Fios de ligação eléctrica

1

4. Lei de Biot-Savart. O Campo Magnético duma Espira
Uma corrente I a fluir num circuito produz um campo magnético à volta do fio (Figura 1). Considere um pequeno comprimento ds de fio e pela lei de Biot-Savart o campo magnético produzido dB a uma