RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA DE FÍSICA GERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADÊMICA DO CABO DE SANTO AGOSTINHO

RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA DE FÍSICA GERAL 3

Relatório prático apresentado em cumprimento às exigências da disciplina Física Geral 3 - Turma 03, ministrada pelo Professor Dr. Albert Stevens Reyna Ocas, para a 2ª V.A.  As práticas escolhidas foram: Circuitos CC, Circuitos RC e Magnetostática.

Graduandos: Amanda Gabrielly Nascimento; Gilvan Victor Ferreira da Silva; Joyce Mirele Ferreira de Moura; Maria Júlia Dias Ramalho.

1. Resumo do Relatório 

   O presente relatório contém a realização e análise das simulações computacionais, discorrendo sobre os efeitos magnéticos gerados por correntes em todos os exemplos estipulados no relatório, utilizando o software online “Falstad” e suas variações para os assuntos abordados que são: Circuitos CC, Circuitos RC e Magnetostática. Dentro das seções a seguir neste relatório, estão evidenciados os dados coletados conforme os resultados das simulações, bem como as respectivas conclusões acerca de suas implicações.

2. Breve descrição das funções escolhidas

2.1 Circuito CC

Em um circuito de corrente contínua temos uma fonte de força eletromotriz (neste relatório será usado uma bateria), que possui um terminal positivo e outro negativo, e também uma diferença de potencial ΔVε. Quando essa fonte é ligada, os portadores de carga positiva são transferidos do terminal negativo para o positivo, gerando assim uma corrente que irá passar por todo o circuito. A força eletromotriz é dada por ε = . Foi utilizada uma fonte de tensão ideal, ou seja, que não apresenta resistência interna e o ΔV é igual ao valor da força eletromotriz. Para o cálculo das correntes, utilizou-se a equação ε = iR, regra das malhas (Lei de Kirchhoff) e a regra do nós (a soma das correntes que entram no nó é igual as que saem do nó).[pic 1]

2.2 Circuito RC

Nesse circuito, denominado circuito resistor-capacitor, a corrente não varia com o tempo. Um capacitor é um dispositivo onde haverá um acúmulo de cargas que serão liberadas em um dado momento. Logo, quando um circuito começa a ser carregado, surge a corrente e com isso acumulando mais cargas nas placas do capacitor, sendo assim, estabelece uma diferença de potencial ΔVc =  . A corrente deixará de circular pelo circuito assim que ΔVε for igual a ΔVc. Pela regra das malhas, obtêm-se ε – Ir –  = 0. Substituindo, i = , obtemos a equação da carga R* +  = ε.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

2.3 Magnetostática        

            Em magnetostática, calculamos o campo magnético no interior de um solenóide para três situações diferentes. Primeiramente o campo magnético é medido em um ponto situado no eixo central do solenóide, para uma certa quantidade de espiras e uma determinada corrente. Ao manter o ponto no mesmo lugar, e sem alterar a corrente do solenóide, a quantidade de espiras aumenta e observa-se o valor do campo magnético. Por fim, com o mesmo número de espiras inicial, o campo foi medido mais uma vez e também aumentado, tendo em vista que o ponto estava no mesmo local e na mesma corrente.

3. Resultados obtidos nas simulações

3.1 Circuito CC

                    Figura 1: Circuito CC                                                  Figura 2: Cursor sobre a fonte  

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                    Fonte: Próprio autor                                                           Fonte: Próprio autor

   

 

Figura 3: Cursor sobre o resistor central                       Figura 4: Cursor sobre o resistor superior

                                                   direito        

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                   Fonte: Próprio autor                                                         Fonte: Próprio autor

Figura 5: Cursor sobre o resistor lateral direito

[pic 11]

        Fonte: Próprio autor

3.2 Circuito RC

    Figura 6: Exemplo circuito RC                                              Figura 7: Queda de tensão no resistor Vmáx                                                                                    

[pic 12]                     [pic 13]

                  Fonte: Próprio autor                                              Fonte: Próprio autor

Figura 8: Gráfico da corrente do circuito                                 Figura 9: Gráfico da queda de tensão no

                                                               resistor em 34.724 mV

[pic 14]                     [pic 15]

                  Fonte: Próprio autor                                              Fonte: Próprio autor

Figura 10: Abertura da chave no intervalo                      Figura 11: Queda de tensão resistor (laranja)

de tempo de 5 µs                                                            e capacitor (vermelho) em função do  tempo

                                                     

[pic 16]                               [pic 17]

                  Fonte: Próprio autor                                              Fonte: Próprio autor

                                     

3.3 Magnetostática

Para as três situações que calculamos o campo magnético no interior da solenóide, obtivemos os seguintes resultados:

 Figura 12: Cálculo campo magnético posição 1         Figura 13: Cálculo campo magnético posição 2

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                      Fonte: Próprio autor                                   Fonte: Próprio autor