I Encontro de Educação, Ciência e
Tecnologia do IFRS Câmpus Erechim
I MOSTRA TÉCNICA
29 de outubro a 01 de novembro de 2013
SISTEMA DE MEDIÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO DE UMA BOBINA
Pereira, Thiago de Almeida 1
1
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul, Campus Erechim/RS. E-mail: [email protected]. *Barbosa, L. G..:
[email protected]
INTRODUÇÃO
RESULTADOS
Existem vários dispositivos eletrônicos que embargam bobinas para criação ou
recepção de campos magnéticos das mais variadas intensidades. Alguns exemplos são os
equipamentos de ressonância magnética na área médica, os transformadores de alta
potência na instalações elétricas, detectores de metais em sistemas de segurança, entre
outros. Um dispositivo que cria campos magnéticos devido a aplicação de uma corrente
alternada é a bobina de Tesla. Tal dispositivo consiste de uma série de enrolamentos de um
fio condutor de eletricidade que ao ser submetido a uma tensão elétrica não contínua gera
no seu centro um intenso campo magnético. Sabendo disso foi construída uma bobina
capaz de gerar campos magnéticos fracos da ordem de 0,0001 Tesla com intuito de se obter
um sistema de medida de campos magnéticos de qualquer bobina.
Os resultados obtidos com o experimento da bobina de Tesla foram a criação de um
campo magnético e o desenvolvimento do sistema de medição através do
deslocamento da bússola.
A ilustração mostra uma interpretação do vetores
associados ao experimento com a finalidade de usar
relações trigonométricas para encontrar o campo da bobina
utilizando o deslocamento da bússola e a direção e
intensidade do campo magnético da Terra (0,0001 tesla),
pois o deslocamento representa o ângulo A, logo:
OBJETIVOS
Vb= tg(Â) * Vt
Ângulo do deslocamento da haste da bússola do IFRS
Erechim = 50º;
- Construir um dispositivo simples que gere um fluxo de campo magnético através de
corrente alternada;
- Medir a direção, o sentido e a intensidade de um campo magnético qualquer a partir
das resultantes do campos magnético terrestre e do sistema Terra-bobina .
Vb = vetor campo magnético da bobina ;
Vt = vetor campo magnético da Terra
MATERIAIS E MÉTODOS
Figura 6 – Decomposição
dos vetores Vrbt e Vt para
encontrar Vb.
Vrbt = vetor campo magnético resultante
vetor da bobina da IFRS Erechim = 0,000119 Tesla.
-
- 24 metros de um fio condutor de eletricidade;
- Carretel de madeira;
- Lâmpada incandescente;
- Bornings;
- Plugin de tomada residencial;
- Conectores de borning ;
- Bússola dividida em 360 partes;
- Multímetro;
- Soquete fêmea para lâmpada incandescente;
- Alicate amperímeto.
Esse resultado pode se obtido pela fórmula:
B = u0 * in
in = ( i * n ) / L
B = campo magnético da bobina
u0 = constante de permissividade magnética = 4 * 3,14 * 0,0000001 [ tesla * metro / Amper
n = número de espiras = 82
i = intensidade da corrente elétrica = 0,263 Amperes
L = comprimento da bobina = 0,234 metros
- Foram feitos 82 enrolamentos no carretel de madeira;
- Ligação do conjunto bobina e lâmpada em série em uma tensão de 220V;
-Medida de corrente elétrica com alicate amperímetro;
-Medida do ângulo pelo deslocamento das haste da bússola;
- Determinar o campo magnético da bobina através da equação: Vb = tg * Vt
B = 0,000112 tesla
Considerações Finais
-Foi possível construir um dispositivo do tipo bobina e medir o seu campo magnético de
maneira simples;
- O resultado obtido da decomposição vetorial dos campos magnéticos da bobina e da Terra,
que foi de 0,000119 Tesla, corrobora com o resultado obtido a partir da equação B = u0 * in, que
dá o campo magnético gerado no centro da bobina.
Figura 1 – Modo de como foi
determinado a intensidade da
corrente elétrica.
Figura 2 – Teste do
funcionamento da bobina.
Figura 3 – Alicate amperímetro
utilizado no expiremento.
Referência
WALKER, Jearl; HALLIDAY, Resnick. Campos Magnéticos Produzidos por
Corrente. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e científicos Editora
Ltda. v. 3, p. 247-249.
Figura 4 – bússola dividida
em 360 partes
REALIZAÇÃO:
Figura 5 – Deslocamento da bússola pela pertubação
gerado pelo campo magnético da bobina
APOIO: