Relatório de Física Experimental 3 Campo Magnético.

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4º RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 3
CAMPO MAGNÉTICO.
Alunos:
Davi Ricardo Germano Martins- Matrícula: 201309088705
Daniella dos Santos Costa- Matrícula: 201407041151
Ariele Campos da Guia- Matrícula: 201203246362
Julia Lee da Cruz Nascimento- Matrícula: 201308089732
Leonardo Silva de Oliveira- Matrícula: 201403014965
TURMA: 3006	Física.3	DIA DA SEMANA: Terça-feira às 17:20
Prof. Hugo Roque
Data da prática: 08/11/2016
OBJETIVO
Conceituar o campo magnético e o vetor indução magnética;
Diferenciar o campo elétrico do campo magnético;
Relacionar a indução magnética com as cargas móveis que a originou;
Reconhecer que a carga elétrica em movimento gera um campo com indução magnética B em torno dela;
Reconhecer que a corrente elétrica é capaz de produzir efeitos magnéticos;
Utilizar os conhecimentos adquiridos com a experiência de Oersted.
INTRODUÇÃO
Campos magnéticos cercam materiais em correntes elétricas e são detectados pela força que exercem sobre materiais magnéticos ou cargas elétricas em movimento. O campo magnético em qualquer lugar possui tanto uma direção quanto uma magnitude (ou força), por tanto é um vetorial. 
Para a física dos materiais magnéticos, veja magnetismo e magneto, mais especificamente ferromagnetismo, paramagnetismo e diamagnetismo. Para campos magnéticos constantes, como os gerados por materiais magnéticos e correntes contínuas, veja magnetoestática. Um campo magnético variável gera um campo elétrico e um campo elétrico variável resulta em um campo magnético.
À luz da relatividade especial, os campos elétricos e magnético são dois aspectos inter-relacionados de um mesmo objeto, chamado de campo eletromagnético. Um campo elétrico puro em um sistema de referência é observado como uma combinação de um campo elétrico e um campo magnético em um sistema de referência em movimento em relação ao primeiro.
Na física moderna, o campo magnético e o campo elétrico são entendidos como sendo um campo fotônico. Na linguagem do Modelo Padrão a força magnética é mediada por fótons. Frequentemente esta descrição microscópica não é necessária por que a teoria clássica, mais simples e coberta neste artigo, é suficiente. A diferença é desprezível na maioria das circunstâncias.
TEORIA
Todas as cargas em movimento produzem campos magnéticos. Cargas pontuais em movimento produzem um campo magnético complicado, mas bem conhecido que depende da carga, velocidade, e aceleração da partícula. Ele forma caminhos fechados em torno de uma linha apontando na direção em que a carga está se movendo.
A corrente (I) em um condutor linear produz um campo magnético (B) em torno do condutor. O campo tem orientação de acordo com a regra da mão direita.
Condutores com corrente geram campos magnéticos que formam círculos concêntricos. A direção do campo magnético nestas linhas é determinada pela regra da mão direita. Quando se movem com a corrente, para a esquerda o campo magnético aponta para cima enquanto que à direita aponta para baixo (veja a figura à direita). A intensidade do campo magnético diminui com a distância do condutor.
Se o condutor receber a forma de um laço o campo magnético é concentrado dentro do laço e enfraquecido do lado de fora. A colocação de mais laços destes para formar um solenóide torna o efeito mais acentuado. Estes dispositivos, chamados de eletroímãs ou eletromagnetos, são importantes porque podem gerar campos magnéticos fortes e bem controlados. Um eletromagneto infinitamente longo possui um campo magnético uniforme internamente e nenhum campo magnético do lado de fora. Um eletromagneto de tamanho finito produz um campo magnético que essencialmente é o mesmo de um magneto permanente da mesma forma e tamanho com uma intensidade (e polaridade) que é controlada pela corrente fornecida.
O campo magnético gerado por uma corrente elétrica contínua I (um fluxo constante de cargas elétricas em que a carga não está se acumulando ou sofrendo depleção em nenhum ponto) é descrito pela Lei de Biot-Savart:{\displaystyle \mathbf {B} ={\frac {\mu _{0}I}{4\pi }}\oint {\frac {d{\boldsymbol {\ell }}\times \mathbf {\hat {r}} }{r^{2}}},}
Onde a soma integral em todo o laço de um condutor com dl sendo uma parte infinitesimal deste laço, μ0 é a constante magnética, r é a distância entre a posição de dl e a localização em que o campo magnético está sendo calculado, e ř é um vetor unitário na direção r.
Uma forma um pouco mais geral de relacionar a corrente I com o campo B é através da lei de Ampère:{\displaystyle \oint \mathbf {B} \cdot d{\boldsymbol {\ell }}=\mu _{0}I_{\mathrm {enc} },}
Onde a integral é calculada sobre qualquer caminho fechado arbitrário e Ienc é a corrente envolvida pelo caminho. A lei de Ampère é sempre válida para correntes contínuas e pode ser usada para calcular o campo B para certas situações altamente simétricas, como um condutor infinito ou solenóide infinito.
De uma forma modificada que leva em conta os campos elétricos variáveis, a lei de Ampère é uma das quatro equações de Maxwell que descrevem a eletricidade e o magnetismo.
MATERIAL UTILIZADO:
Fonte de alimentação;
03 conexões de fios com pinos banana;
Chave de três posições;
Conexões de fio de cobre;
Bússola;
PROCEDIMENTO PRÁTICO:
Conectamos a chave de três posições à fonte de tensão e colocamos a bússola sobre a mesa.
A experiência de Oersted trata do efeito da corrente elétrica sobra uma agulha magnética.
4.1- Posicionamos o conjunto bússola e fio sobre a mesa. Alinhamos o conjunto com a orientação do campo magnético, de forma que o norte e o sul estivessem projetados sobre a linha do campo da terra.
4.2- Com a chave auxiliar desligada, ligamos a fonte de alimentação e ajustamos a tensão para 3 VCC. Colocamos sobre a linha Norte-Sul, um fio condutor. O aluno Patrick segurou o fio condutor para mantermos o trecho retilíneo. 
4.3- Ligamos a chave auxiliar mantendo a polaridade no circuito. 
Ao circular a corrente elétrica pelo fio condutor, surgiu um campo magnético movimentando assim a bússola.
4.4- Mantendo o fio condutor na mesma posição, ligamos a chave auxiliar de modo a inverter o sentido da corrente.
O sentido do vetor indução magnética B foi modificado em função da corrente que circulou pelo fio condutor.
4.5- Posicionamos o fio condutor num plano acima da agulha magnética.
4.6- O sentido do vetor indução magnética B continua na mesma posição do experimento anterior, porém, a intensidade diminui em relação à distância que impomos a bússola.
4.7- Oersted também observou que os campos magnéticos produzidos por correntes elétricas, em fios retilíneos, tinham a forma de círculos concêntricos cujo sentido é indicado pelo norte da agulha magnética (bússola). 
Uma outra forma de se determinar o sentido das linhas de indução B é usar a regra da mão direita.
A regra da mão direita.
Como se estivesse segurando o fio indique com o polegar o sentido da corrente. Os demais dedos informam a orientação das linhas de indução ao redor do fio condutor.
4.8- Utilizando a regra da mão direita indicamos nas figuras abaixo o sentido do vetor indução magnética B gerado pela corrente elétrica i que circula no fio condutor.
4.9- Dobramos o fio, conforme foto abaixo, de maneira que o mesmo ficasse paralelo. Com isso circulará duas vezes mais corrente (no mesmo sentido) na proximidade do imã.
Ligamos a chave e observamos que a intensidade do vetor indução depende do número de espiras do fio e também da forma e ordem em que elas se agrupam.
CÁLCULOS
Teóricos:
B = 
Experimentais:
B¹ = 4π x 10e-7 x 5/2 x 0,08
B¹ = 6,3 x10e-6/0,16
B¹ = 3,9 x 10e-5 T
B² = 4π x 10e-7 x 3/2 x 0,06
B² = 3,8 x 10e-6/0,12
B² = 3,14 x 10e-5 T
Br = 3,9 x 10e-5 – 3,14 x 10e-5
Br = 7,6 x 10e-6 T
CONCLUSÃO
Verificando a veracidade da seguinte afirmação:
“Ao circular uma corrente elétrica por um condutor, surge no meio que o circunda uma indução magnética,cujo sentido, num dado ponto, depende do sentido da corrente que circula.”
A afirmação é verdadeira.
Segundo Heinrich Friedrich Emil Lens, “o sentido da corrente elétrica induzida é que o campo magnético criado pela corrente se opõe à variação do campo magnético que produz a corrente.” Podemos dizer que as orientações das linhas de indução dependem do sentido da corrente que circula em um determinado condutor.
Bibliografia
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
Notas de aula Professor Hugo Roque, 08/11/16.