Aula Prática 7. Força Magnética: Fio Retilíneo e Espiras Percorridas por Corrente Elé trica. Depto Química e Física - CCENS/UFES

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1 Aula Prática 7 Força Magnética: Fio Retilíneo e Espiras Percorridas por Corrente Elé trica Depto Química e Física - CCENS/UFES

2 Estratégia: Visualização do efeito da ação de campo magnético sobre cargas elétricas em movimento em um condutor. Sugestões: Fazer registro de imagens que auxiliem na elaboração dos relatórios. Os grupos devem anotar suas observações que serão utilizadas na elaboração dos relatórios. Anotar as especificações técnicas dos equipamentos utilizados para cada função. Assuntos Estudados - Campos magnéticos; - Ímãs permanentes e eletroímãs; - Força elétrica em condutor submetido à passagem de cargas elétricas; - Princípio de funcionamento de um motor elétrico. - Demonstração: linhas de campo magnético no entorno de um ímã com o uso de limalha de ferro; - Interação entre ímãs permanentes: identificação de pólos; - Explicação teórica pelo Professor sobre o conceito de força magnética; - Montagem de experimento com balanço magnético e bobina. Cuidados Especiais PESSOAL Cuidado com os olhos ao manipular a limalha de ferro. EQUIPAMENTOS Evitar descarga excessiva da pilha. Deixar ligado apenas o tempo necessário para se observar o fenômeno desejado. O esmalte isolante deve estar raspado em um, e apenas um, dos lados das extremidades das espiras (pontas dos fios). Caso contrário, não será possível observar o fenômeno desejado. Operação 1. Cada equipamento deve ser operado de acordo com as instruções contidas nos seus respectivos manuais de operação. Material Complementar (Acessórios e Material de Consumo) PRÁTICAS a. 2 (duas) pilhas tamanho grande b. Ferro Reduzido a Pó c. Ímãs d. Bússola MANUTENÇÃO a. OPCIONAIS b.

3 a. Introdução sobre campo magnético, força magnética, torque em espira percorrida por corrente e momento dipolar magnético pelo Professor. b. Montagem de circuitos na placa, conforme roteiro anexo: Parte 1: Força Magnética em Fio Percorrido por Corrente Parte 2: Princípio de Funcionamento de Motor Elétrico de Corrente Contínua Conteúdo do Relatório Fazer relatório com as seções sugeridas e incluir na seção de discussão dos resultados os seguintes tó picos, com base nas suas observações e explicações fornecidas durante a aula prática: a. Explicar se os resultados estão de acordo com a teoria. b. Anexar o roteiro preenchido com os dados obtidos e resposta às perguntas formuladas no mesmo. O relatório deve conter explicações objetivas e sucintas e seguir a estrutura sugerida. Anexar fotos ou representações que facilitem o entendimento. Usar planilha eletrônica para facilitar a manipulação dos dados. Incluir especificações técnicas dos equipamentos utilizados. Informações Complementares Manuais com especificações técnicas dos equipamentos (

4 Parte 1: FORÇA MAGNÉTICA Material Necessário - 01 base de acrílico para força magnética 170x130mm; - 02 hastes com apoios; - 01 balanço de latão 70x155mm; - 01 imã "U" com suporte metálico; - 01 par de cabos de ligação banana/banana; - 01 placa de montagem de circuitos elétricos; - 02 pilhas grandes; 1. Montar o equipamento conforme foto. 2. Ligar a fonte DC e observar o comportamento do balanço. O que acontece? 3. Identificar o sentido da corrente elétrica. 4. Identificar o sentido do campo magnético, para cima ou para baixo (sentido do campo magnético do pó lo norte ao pólo sul) 5. Com a regra da mão direita, identificar o sentido da força magnética (para dentro ou para fora). Foi o esperado? 6. Inverter o sentido da corrente e repetir os procedimentos. O que é observado? 7. Inverter os pólos do ímã em forma de U e repetir o procedimento. O que é observado?

5 Parte 2: MOTOR ELÉTRICO DE CORRENTE CONTÍNUA (ELEMENTAR) Material Necessário - 01 base de acrílico para força magnética 170x130mm; - 02 hastes com apoios; - 01 bobina para motor elétrico de corrente contínua; - 01 imã "U" com suporte metálico; - 01 par de cabos de ligação banana/banana; - 01 placa para montagem de circuitos elétricos; - 02 pilhas grandes; 1. Montar o equipamento conforme foto. 2. Colocar nos dois suportes e entre os pólos do ímã a bobina do motor. Ligar a fonte DC 3V e iniciar o movimento de rotação (pode ser necessário dar um pequeno impulso inicial). 3. Inverter o sentido da corrente elétrica e observar o que acontece. 4. Explicar o fenômeno observado.