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Demonstração do campo magnético de uma espira

Estratégias de ensino-aprendizagem

A partir da demonstração do campo magnético de uma espira, o professor pode ensinar sobre a intensidade e o sentido do campo produzido por uma corrente elétrica em um condutor.
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 O eletromagnetismo é o estudo da relação entre carga elétrica e campo magnético. Essa parte da Física baseia-se no seguinte princípio:

O movimento de cargas elétricas dá origem a um campo magnético, e a variação de fluxo magnético cria uma corrente elétrica.”

Sendo assim, o eletromagnetismo abrange o estudo de diversos fenômenos magnéticos que têm origem no movimento de cargas elétricas. Os temas que servem como base são campo magnético de um condutor retilíneo, da espira e de um solenoide, sendo que, para cada um dos casos, pode-se fazer a análise do sentido e da intensidade do campo magnético gerado.

Uma sugestão rápida e simples para o professor trabalhar esse conteúdo é a demonstração do campo magnético de uma espira, pois, dessa forma, pode-se trabalhar o sentido do campo magnético e as características desse campo para um condutor circular.

Essa demonstração pode ser feita a partir de um experimento de baixo custo que consiste em enrolar um fio condutor em forma circular e conectá-lo a uma fonte de tensão, de forma que ele seja percorrido por uma corrente, produzindo campo magnético.

Para realizar esse experimento, você utilizará os seguintes materiais:

  • um pedaço de fio condutor (15 cm);

  • uma pilha;

  • bússola;

  • fita adesiva.

A montagem do experimento pode ser feita da seguinte forma:

  • o fio condutor deve ser “enrolado” para que fique em formato de um círculo e fixado com a fita adesiva para que não desenrole;

  • em seguida, as extremidades desse fio devem ser ligadas na extremidade da pilha;

    Observe a figura:

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Espira conectada a uma pilha
Espira conectada a uma pilha

Após a montagem do experimento, o professor de Física deve implementar sua aula, explicando aos alunos qual é o sentido do campo magnético na espira. Para isso, basta aproximar a bússola da espira e observar a deflexão sofrida pela agulha. Movimente a bússola nas proximidades do fio para mostrar que, para cada ponto, ela apontará uma direção diferente.

Outra forma de manipular o experimento é variar a voltagem da pilha. Quanto maior for a voltagem, mais forte será o campo magnético da espira, o que também pode ser demonstrado com a bússola. Mostre que quanto maior a voltagem, maior a distância de atuação do campo magnético.

Por fim, inverta as polaridades da pilha. O objetivo agora é demonstrar que, ao inverter os polos da pilha, a bússola sofrerá deflexão em sentido contrário ao anterior. Isso porque o sentido do campo magnético depende do sentido da corrente elétrica. Ao variar o sentido da corrente, também se varia o sentido do campo magnético.

As espiras são utilizadas porque conseguem produzir um campo mais intenso do que o fio condutor reto. Uma forma de obter campo magnético ainda mais intenso é por enrolar várias espiras, formando assim uma bobina ou um solenoide.

A avaliação dessa aula pode ser feita por meio de um relatório, em que os alunos devem fazer as anotações relativas ao que foi observado durante o experimento.


Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Para obter um campo magnético mais intenso, utiliza-se um conjunto de espiras conhecido como bobina
Para obter um campo magnético mais intenso, utiliza-se um conjunto de espiras conhecido como bobina
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