Eletro Lab 2

Questão 1 Préexperimento 10 pontos Considere um fio reto infinito posicionado no eixo X transportando uma corrente i como na figura abaixo UTILIZANDO EXPLICITAMENTE a Lei de BiotSavart Eq1 mostre que a intensidade do campo magnético gerado por essa distribuição de corrente a uma distância a do fio é dada por 2 B μ0i 2π a A Eq 2 também pode ser obtida de maneira mais simples usando a Lei de Ampère a qual pode ser considerada como o análogo magnético da Lei de Gauss ambas são muito úteis em situações de grande simetria Versão 20231 5 Procedimento Experimental Nesse experimento iremos utilizar uma fonte de corrente um multímetro uma régua uma bússola uma haste condutora de latão de comprimento L e suportes em cabos alguns kits temos um suporte de madeira com posições ajustáveis para a haste e em outros kits temos o suporte de metal que permite o ajuste contínuo da altura da haste A figura abaixo mostra o suporte de madeira que permite posicionar a haste condutora em diferentes alturas préfixadas Procedimento inicial Kit com Suporte de Madeira Posicione a bússola na base do suporte de madeira fazendo o eixo NS indicado na bússola coincidir com a haste condutora Feito isso mova o suporte até que a agulha da bússola coincida com o eixo NS Kit com Suportes Metálicos Ajuste a bússola na mesa para que a agulha aponte exatamente para o NS Com a haste acoplada aos suportes metálicos na mínima altura possível posicione os suportes de tal modo que a direção da haste condutora coincida com a direção da bússola Procedimento Geral de Medida 1 Com a haste posicionada horizontalmente numa altura determinada conectea em série com a fonte de corrente e o multímetro 2 Verifique se o multímetro está ajustado para leitura de corrente 3 Ligue a fonte e ajuste o botão de controle da corrente do lado esquerdo da mesma Ajuste a corrente desejada observando o valor da corrente no multímetro 4 Faça a leitura do ângulo de deflexão da agulha da bússola e anote seu valor Versão 20231 6 5 Ajuste novamente a corrente para um novo valor desejado ou desligue a fonte para trocar a altura da haste condutora SEMPRE DESLIGUE A FONTE QUANDO NÃO ESTIVER MEDINDO O ÂNGULO DA BÚSSOLA OU A CORRENTE NO MULTÍMETRO Manter a fonte ligada por muito tempo pode gerar superaquecimento dos cabos Coleta e Análise de Dados ATIVIDADE 1 Análise do comportamento do campo magnético em função da corrente na haste condutora a uma distância fixa da mesma 1 Posicione a haste na altura mínima permitida pelo kit e meça e anote sua distância ao centro de massa da agulha da bússola estimando também sua incerteza α 13 005 cm m 2 Meça os ângulos de deflexão α da bússola para seis diferentes valores de corrente que passa pela haste anotandoos na tabela 1 Questão 2 5 pontos Desprezando a incerteza a incerteza em B0 mostre por propagação de erros que a incerteza no campo magnético é dada por σB B0cos θ2 π180 σθ2 σε2 quando θ e σε são dados em graus Questão 3 10 pontos Utilizando os dados obtidos na ATIVIDADE 1 preencha a tabela 1 Obtenha o campo magnético usanso a relação B B0 tgθ Vamos admitir a intensidade do campo terrestre local B0 18 μT Tabela 1 i A σi A θ σθ tg θ B μT σB μT 10 02 1426 1 025 44 1 20 02 128 1 023 41 1 32 01 100 1 018 32 1 44 04 112 1 020 37 1 50 02 110 1 019 35 1 63 01 106 1 019 34 1 25 40