CAMPO MAGNÉTICO EM UMA ESPIRA CIRCULAR UFCG FISICA EXPERIMENTAL 2, Provas de Física Experimental

Baixe CAMPO MAGNÉTICO EM UMA ESPIRA CIRCULAR UFCG FISICA EXPERIMENTAL 2 e outras Provas em PDF para Física Experimental, somente na Docsity! 36 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR:_IGO PAULINO DATA:_28_/_03_/2022_____PERÍODO: 2021.1 ALUNO(A):_ Campo em uma espira circular Campina Grande 2022 Introdução Ao mostrarmos a geometria para calcular o campo magnético em um ponto sobre o eixo de uma espira com corrente circular. Considere o elemento de corrente situado na parte superior da espira. Pela lei de Biot-Savart, o campo no ponto P é dado por: No caso de uma espira circular se deve notar que é sempre perpendicular a e a direção do campo que é produzido pode ser determinada pela regra da mão direita. Quando se soma em torno de todos os elementos de corrente na espira, as componentes de perpendiculares ao eixo da espira, tais como somam zero, o que deixa apenas as componentes , que são paralelas ao eixo. Para encontrar o campo devido a toda a espira com corre, integra-se em torno da espira. Uma vez que nem nem variam quando se soma ao longo dos elementos na espira, pode-se remover essas constantes N = n° de voltas de espira x = distância ao longo do eixo, até o centro da espira I = corrente através da espira R = raio da espira \mu_0=4\pi\times{10}^{-7}\ N/A^2 A Fig. 2, traz uma representação gráfica do campo da espira circular ao longo do eixo x em relação a um ponto qualquer. Lei de Indução de Faraday Um campo magnético pode gerar um campo elétrico capaz de produzir uma corrente. Foi construído em papel milimetrado o gráfico da tensão em função da distância . Vemos que esse gráfico não se comporta como uma reta. Calculando o valor teórico do campo para . No experimento foi encontrado o valor de 4,87 mV. Calculando o erro percentual: Foi traçado, também em papel milimetrado, o gráfico da tensão em função da corrente . Achando a área efetiva : Conclusões Na determinação da área efetiva “NS”, obtivemos valores satisfatórios, pois o valor de foi próximo do valor de assim ocasionando um pequeno desvio. Este erro pode ter sido ocasionado pela má leitura o amperímetro, erro na leitura do gráfico, etc. No experimento utilizando a bobina com espiras circulares observou-se que ao medir a tensão induzida , obteve-se um erro baixo em relação a tensão , considerado um erro aceitável. Este erro pode ter sido causado pela má leitura do voltímetro, erro na leitura do gráfico e pelas condições ruins dos demais equipamentos e fios. PREPARAÇÃO - CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA CIRCULAR E DE UM SOLENÓIDE 1. Mostre que em um ponto a uma distância x do centro de uma espira circular de raio R sobre o eixo da espira. O campo magnético é dado por: B = [μ0 R2I]/ [2(R2+ x2)3/2 2. Determine a expressão para o Campo Magnético no centro da espira. E a expressão para o campo em um ponto, onde x sejam muito maior que R. 3. Em qual o ponto da questão (1) B atinge o valor máximo? Determine o valor máximo que o campo pode atingir neste caso. 4. No modelo de Bohr do átomo de hidrogênio, o elétron gira em torno do núcleo numa trajetória circular de raio 5,1x10 exp( -11)m. A quantidade de carga que passa em qualquer ponto da órbita por unidade de tempo é 1,1x10 exp(-3)A. Calcule o valor de B no centro da órbita. 5. Determinar expressão da f.e.m., induzida em uma bobina de prova quando ela for colocada em um ponto qualquer sobre o eixo da espira circular. I(t) = Io.senωt 6. Trace as linhas do campo magnético de um solenóide de comprimento finito com uma corrente constante. 7. Por que no interior de um solenóide comprido o campo magnético é quase uniforme e forte no centro. Pode-se expressar por B = μonI, onde n é número de espira por unidade de comprimento. 8. O campo de uma espira circular é uniforme? Explique. 37