Profo: Dr. Vagner dos Santos.
Física Experimental Aplicada à Engenharia Civil II
Todas as respostas que necessitem de cálculos devem apresentá-los de forma explícita e considerando o número correto de algarismos e as regras de arredondamento.
Um importante conceito no eletromagnetismo é o de campo magnético, cuja representação comumente se dá utilizando as linhas de campo. Descreva como se pode montar um experimento para visualização das linhas de campo magnético (materiais necessários e passo a passo a ser seguido) e apresente um esboço das linhas de campo magnético de um ímã em barra e de um fio conduzindo corrente.
Física Experimental Aplicada à Engenharia Civil II
Todas as respostas que necessitem de cálculos devem apresentá-los de forma explícita e considerando o número correto de algarismos e as regras de arredondamento.
Um importante conceito no eletromagnetismo é o de campo magnético, cuja representação comumente se dá utilizando as linhas de campo. Descreva como se pode montar um experimento para visualização das linhas de campo magnético (materiais necessários e passo a passo a ser seguido) e apresente um esboço das linhas de campo magnético de um ímã em barra e de um fio conduzindo corrente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente montar um experimento que ajude a visualizar as linhas de campo magnético. Isso está dentro da matéria de Eletromagnetismo. Para resolver, vamos precisar entender como os campos magnéticos são representados e quais materiais usar para criar essa visualização. Vamos descobrir quais são os passos e os materiais necessários para montar esse experimento e também desenhar como são as linhas de campo de um ímã em barra e de um fio com corrente passando.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre as linhas de campo magnético. Elas são como linhas imaginárias que mostram a direção e a intensidade do campo magnético ao redor de um ímã ou de um fio com corrente. Para visualizar essas linhas, usaremos um material chamado limalha de ferro. A limalha de ferro são pequenas partículas magnetizadas que alinham-se ao longo das linhas de campo, tornando-as visíveis.
Passo 3
Os materiais necessários para o experimento são:
- Um ímã em barra
- Um fio condutor
- Uma fonte de corrente elétrica (como uma bateria)
- Limalha de ferro
- Papel branco ou uma superfície clara para espalhar a limalha
- Fios de conexão e interruptor (opcional, para controlar a corrente)
Passo 4
Vamos montar o experimento em duas partes: uma para o ímã em barra e outra para o fio com corrente.
Para o ímã em barra:
- Coloque o papel branco sobre uma mesa.
- Posicione o ímã em barra no centro do papel.
- Espalhe uma fina camada de limalha de ferro sobre o papel, cobrindo todo o ímã.
- Observe como a limalha se alinha, formando as linhas de campo magnético ao redor do ímã.
Para o fio com corrente:
- Enrole o fio condutor em forma de U ou espiral sobre o papel branco.
- Conecte o fio à fonte de corrente elétrica, certificando-se de que está seguro.
- Com cuidado, ligue a corrente. A limalha de ferro vai se alinhar ao redor do fio, mostrando as linhas de campo magnético criadas pela corrente elétrica.
Passo 5
Agora, vamos desenhar um esboço das linhas de campo magnético para cada caso.
Ímã em barra:
- As linhas saem do polo norte do ímã, curvam-se ao redor e entram no polo sul.
- Elas são mais densas perto dos polos, indicando um campo mais forte.
Fio conduzindo corrente:
- As linhas de campo formam círculos concêntricos ao redor do fio.
- A direção das linhas depende do sentido da corrente, seguindo a regra da mão direita.
Resposta
Para visualizar as linhas de campo magnético, você precisa de um ímã em barra, um fio condutor, uma fonte de corrente, limalha de ferro e uma superfície clara. O experimento envolve espalhar limalha sobre o ímã ou o fio com corrente, permitindo que a limalha revele as linhas de campo magnético. No caso do ímã em barra, as linhas saem do polo norte e entram no sul, enquanto para o fio com corrente, as linhas formam círculos ao redor do fio. Veja abaixo os esboços:
Ímã em Barra:
N ————— S
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| / \ |
Fio Condutor com Corrente:
O
/|\
/ | \
O--|--O
\ | /
\|/
O
(As letras “O” representam as linhas circulares ao redor do fio)