PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO
Centro das Ciências Exatas e Tecnologia
Faculdades de Engenharia, Matemática, Física e Tecnologia
EXPERIÊNCIA: LEI DE FARADAY-LENZ e POLARIDADE EM C.A.
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A – OBJETIVO
1 - Verificar a existência e o sentido do fluxo induzido φ1 em um circuito
eletromagnético através da experiência para comprovar a LEI DE FARADAYLENZ.
2 – Determinar experimentalmente a polaridade de enrolamentos componentes
de um circuito magnético.
B – INTRODUÇÃO TEÓRICA
Num circuito magnético a variação da tensão aplicada na BOBINA 1, cria um
fluxo variável que se concatena com as BOBINAS 1 e 2.
A variação do fluxo concatenado com as BOBINAS 1 e 2, induz uma força
eletromotriz em seus terminais, que tende a impedir esta variação de fluxo.
Variando-se a relutância do circuito magnético, com ou sem excitação do
circuito, tem-se a variação de fluxo e por conseguinte a variação da tensão induzida
nas bobinas.
Aplicando-se corrente alternada em uma das bobinas – chamada PRIMÁRIA –
magneticamente acoplada a outra bobina – chamada SECUNDÁRIA – gera-se um
fluxo que se concatena com todas elas, induzindo, em seus terminais, forças
eletromotrizes tendentes a evitar estas variações de fluxo.
C - EQUIPAMENTOS E APARELHOS:
1 bateria de 12 VDC;
1 chave bipolar reversível;
1 reostato de 12 Ω / 432 W;
1 amperímetro (Ferro móvel): escala 0 – 10A;
1 voltímetro (Ferro móvel): escala -5 - 0 – +5V;
1 núcleo ferromagnético fechado desmontável;
2 bobinas: uma de 500 espiras e outra de 1000 espiras;
3 voltímetros (bobina móvel) com escalas de 150 e 300V;
1 Variac para 110V.
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Fórmulas:
Densidade de Fluxo: B = φ / SFe (Wb/m²)
Intensidade de Campo Magnético: H = N.I / λFe (A esp/m)
Permeabilidade magética: µ = B / H (Wb.m/A.esp) ou (H / m)
Permeabilidade relativa: µr = µ /µ0
Lei de Ohm (para circuitos magnéticos): ℑ = ℜ.φ
D – CIRCUITO UTILIZADO - PARTE 1
Circuito eletromagnético experimental para comprovar a LEI DE FARADAY-LENZ.
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E - QUESTÕES:
1 – Ao fechar-se a chave CH o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que?
2 – Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do GALVANÔMETRO?
Por que?
3 – Ao abrir-se a chave CH o ponteiro do GALVANÔMETRO se desloca? Por que?
4 - Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do GALVANÔMETRO?
Por que?
5 – Com a chave CH fechada, se deslocarmos a PEÇA MÓVEL do núcleo o ponteiro
do AMPERÍMETRO se desloca? Por que?
6 – Em caso afirmativo, para que lado se desloca o ponteiro do AMPERÍMETRO
quando elevamos a PEÇA MÓVEL? Por que?
7 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL? Por que?
8 – Ainda com CH fechado, se movimentarmos a PEÇA MÓVEL, o ponteiro do
GALVANÔMETRO se desloca? Por que?
9 – Com CH fechada, quando levantamos a PEÇA MÓVEL, para que lado se desloca
o ponteiro do GALVANÔMETRO? Por que?
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10 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL? Por que?
11 – Com CH aberta, se movimentarmos a PEÇA MÓVEL, o ponteiro do
GALVANÔMETRO se desloca? Por que?
12 – Na hora que levantamos a peça móvel, para que lado o ponteiro do
GALVANÔMETRO se desloca? Por que?
13 – E quando abaixamos a PEÇA MÓVEL, para que lado ele se desloca? Por que?
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VERIFICAÇÃO DA POLARIDADE DOS ENROLAMENTOS:
F – CIRCUITO UTILIZADO – PARTE 2
Circuito para determinação da polaridade dos enrolamentos das duas bobinas.
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Através das leituras dos três aparelhos, verificar, na malha total, pela 2ª LEI DE
KIRCHHOFF [Σ(tensões) = 0], se as polaridades das duas bobinas estão concordes ou
discordes, isto é, se as forças eletromotrizes nos seus terminais se somam ou se
subtraem.
G - CONCLUSÕES
Tecer comentários sobre as verificações e observações experimentais realizadas em
um núcleo magnético excitado em corrente contínua e em corrente alternada.
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