Mecanica dos fluidos

UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL Atividade On Line 03

CETEC – 2012 Curso: ENGENHARIA Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III Professor Responsável: Prof. Dr. Sérgio Turano de Souza Data de Entrega: 13/11/2012 (AF) - 09/11/2012 (SM)

Experiência “Levitação magnética” de um anel condutor

OBJETIVOS
Realizando esta atividade espera-se que o aluno seja capaz de: a) Interpretar o fenômeno da "levitação magnética". b) Compreender alguns aspectos relacionados com a Lei de Ampère, Lei de Faraday e a Lei de Lenz,

MATERIAIS NECESSÁRIOS
• Um “levitador magnético”. • Uma argola metálica.

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INTRODUÇÃO
Em 1820 o físico dinamarquês Hans Christian Oersted descobriu que uma corrente elétrica percorrendo um fio condutor era capaz de interferir na orientação de uma agulha magnética. Tal fenômeno se deve ao fato de que a corrente elétrica produz um campo magnético ao redor do fio condutor, que pode ser calculado através da lei de Biot e Savart, definida por: θ

r  µ 0  i dr × r s r dB =    4π r3  

i ds

r r

r
⊗ dB
P

Lei de Biot e Savart
Figura 1 – Elemento de corrente elétrica produzindo um campo magnético no ponto P. r OBS: Na sala de aula e na bibliografia recomendada (Halliday), no lugar do vetor r , r r µ 0 .i ds × r ˆ ˆ utilizamos o versor r , assim ficando dB = 2 4.π r

r r r onde dB é o elemento do campo magnético gerado por um elemento de corrente i d s , r é o vetor que liga o elemento de corrente ao ponto onde atua o campo magnético, conforme ilustra a figura acima, e µ0 é denominada constante de permeabilidade magnética, cujo valor é:

µ 0 = 4 π ×10 −7 T.m / A r A direção e o sentido de dB é dada pela regra da mão direita, aplicada de modo que o polegar fica alinhado ao fio no sentido da corrente e os outros dedos devem ser curvados de maneira a circundar o fio condutor, indicando assim a direção e o sentido do campo magnético gerado em cada ponto. Por exemplo, aplicando a Lei de Biot-Savart para um fio retilíneo infinito