3B SCIENTIFIC PHYSICS U10371 Mode D'emploi page 24

mo ângulo e logo são largados, então o pêndulo
cheio freiará muito rapidamente, enquanto que o
com fendas ainda oscilará algumas vezes.
• Explicação: nas experiências na parte 4.1 fluía uma
corrente através do balouço do condutor. Assim
foram movidas cargas (elétrons) num campo mag-
nético, o que obviamente levou uma força medível
(a força de Lorentz) a agir sobre os elétrons.
montagem da experiência "remoinhos induzidos"
Fig. 5 :
• Também nesta experiência são movidas cargas (elé-
trons livres no alumínio) num campo magnético,
sendo que aqui o movimento é de natureza mecâ-
nica. Através desse movimento, a força de Lorentz
aqui também age sobre os elétrons, o que tem por
conseqüência um fluxo de elétrons no alumínio,
ou seja uma corrente, a qual nesta experiência flúi
verticalmente de cima para baixo ou ao contrário,
conforme a direção do movimento do pêndulo.
• No pêndulo cheio ocorre agora um "curto-circui-
to", já que a corrente induzida pode refluir na área
do pêndulo, fora do campo magnético. Deste modo
ocorre um remoinho que pode ser muito alto e que
leva ao aquecimento do alumínio. A energia do
pêndulo é então transformada em energia elétrica
e logo em calor.
• No pêndulo com fendas não pode se formar um
remoinho, já que por causa das fendas, as áreas do
alumínio que se encontram fora do campo mag-
nético estão isoladas das que estão dentro dele.
Embora os elétrons primeiro se desloquem numa
direção, quando muitos elétrons se juntaram na
2)
Grimsehl, Physik II, Ernst Klett Verlag Stuttgart, 1955
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemanha • www.3bscientific.com • Sob reserva de modificações técnicas
parte de cima ou de baixo do pêndulo eles batem
uns nos outros e a tensão assim resultante fica em
equilíbrio com a força de Lorentz sem fluxo de cor-
rente. A energia do pêndulo, portanto, não é trans-
formada em calor.
4.3 Diamagnetismo e paramagnetismo
• A montagem da experiência corresponde em prin-
cípio à Fig 5. Em vez do pêndulo, agora pendura-se
a barra de alumínio ou a barra de vidro no campo
magnético (antes deve-se eliminar algum
enrolamento do fio, veja parte 3). A barra de vidro
irá primeiro girar um pouco de um lado para o
outro, enquanto que a barra de alumínio só se
movimentará muito devagar (remoinhos induzidos,
veja a última seção) até a sua posição final. Após
um certo tempo, as barras se posicionam como é
mostrado na Fig. 6.
barra de vidro (à esqu.) e barra de alumínio (à dir.) no campo
Fig. 6:
magnético
• Soltando o parafuso de dedo que segura os ímãs e
girando lentamente os ímãs, pode-se mostrar que
a posição das barras em relação aos ímãs não se
altera e portanto, que esta posição não resulta de
uma ação puramente mecânica de descanso (sem
enrolamento da linha).
• Explicação: mesmo que nem o vidro nem o alumí-
nio sejam magnéticos, ambas barras se alinham
em função do campo magnético. A grandeza deci-
siva aqui é a permeabilidade relativa µ
determina em quanto a densidade do fluxo de um
campo magnético será multiplicada em relação ao
vácuo. Surpreendentemente, e de forma diversa das
constantes dielétricas,
permeabilidade pode ser maior ou menor do que
1. No alumínio ela mede
= 0,99999. No alumínio a densidade de fluxo é por-
tanto aumentada e a barra gira no sentido do cam-
po. Este efeito é chamado paramagnetismo. No vi-
dro temos a situação contrária. A barra gira fora
do campo e o efeito é chamado de diamagnetismo.
24
, a qual
r
a constante de
2)
= 1,000023 e no vidro