Inducao_Magnetica

Física Geral II
Protocolos das Aulas Práticas 2006/2007

DF - Universidade do Algarve

INDUÇÃO MAGNÉTICA

1 Resumo
Um campo magnético de intensidade e frequência variáveis é produzido num solenóide longo.
Dentro deste último são introduzidos enrolamentos mais pequenos nos quais as tensões induzidas são medidas como função do número de espiras que possuem, do seu raio, da intensidade da corrente que origina o campo magnético e da frequência a ela associada.

2 Fundamento Teórico
Um enrolamento de N’ espiras de raio r é sujeito à acção de um campo magnético uniforme produzido por um solenóide. A corrente que percorre o solenóide é alterna, sendo caracterizada por uma amplitude, I0, e por uma frequência, f.

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r

Vind
B

Nestas condições, a lei de Faraday prevê o aparecimento de uma tensão induzida aos terminais do enrolamento, dada por:
Vind = Vind 0 cos(2πft + π )
(1)

com Vind 0

µ 0 2 π 2 N' Nr 2 I 0 f
=
. Na expressão anterior N representa o número de espiras do
L

solenóide e L o seu comprimento. µ0 = 4π⋅10-7 V s A-1 m-1 é a permeabilidade magnética do vazio. Atendendo a que os aparelhos de medida (multímetros) não têm a capacidade de ler os valores instantâneos das tensões e das correntes mas apenas os seus valores eficazes, espera-se a seguinte relação entre os valores eficazes da tensão induzida e da corrente que percorre o solenóide: Vind

ef

µ 0 2 π 2 N' Nr 2 I ef f
=
L

(2)

Sendo os valores eficazes da tensão e da corrente os que efectivamente se medem nos multímetros, a equação (2) será a que se pretende verificar no decorrer do trabalho experimental.

3 Problema experimental proposto
Pretende-se medir a tensão induzida nos enrolamentos em função:
a) da intensidade da corrente que origina o campo magnético;
b) da frequência dessa corrente;
c) do número de espiras das bobines de indução (enrolamentos);
d) dos raios das bobines de indução;

4 Equipamento
Um