Para D = 2,5 cm. é cfri0,86.10~2 cm. Resolvemos empre-
gar fio de cobre esmaltado de 0,1 mm de diâmetro, a que corres- ponde uma secção s = 79.10- 8 cm', sendo a bobina constituída por
137 espiras de diâmetro médio D = 25,2 mm, a que corresponde uma secção, por espira, de 5 cm*. 0 comprimento total do fio é 1095 cm e a resistência, determinada experimentalmente, R = 24 ohms, isto é, a resistividade do fio é um pouco superior à prevista e igual a 1,73 microohm-cm.
A segunda bobina com uma sensibilidade maior é constituída por 848 espiras com uma superfície total de 5000 cm* a que cor- responde um desvio de um gauss por divisão. A bobina, em fio de cobre de 0,3 mm de diâmetro, isolado a algodão, com um com- primento total de 73 m, tem uma resistência de 14 ohms.-
A superfície total da bobina foi calculada a partir da medida do diâmetro médio correspondente a cada camada e do número de espiras por camada. Um cálculo cuidado conduziu-me a um valor de 5092 cm" para a superfície total ao qual corresponde um valor de
V = T>SôT = 0'9 9 9 6 o e r a t 0 , , /™0
39. BALANÇA DE COTTON — A balança de COTTON [11] per- mite medir o campo magnético H, medindo a força exercida pelo campo sobre um circuito percorrido por uma corrente.
Utilizámos, nas medidas que fizemos, a balança existente no Laboratório de Física de Lisboa; nesta balança 2 condutores cir- culares, concêntricos, conduzem a corrente a um elemento condutor radial, de comprimento 1 = 2 cm, que, deslocando-se sob a acção da força, corta um fluxo d <I> = H. 1. R. d a, expressão em que R é o raio médio e da o ângulo de que roda o travessão da balança.
O momento relativamente ao fulcro é d <I>
M = i V - =
d aH. i. l.R
sendo i a corrente que percorre o elemento condutor 1.
A balança é equilibrada primeiro, sem que passe corrente, i = O, por meio de massas marcadas colocadas no prato da balança. Fazendo passar uma corrente de intensidade i, conforme o seu sen- tido, assim se torna necessário, para restabelecer o equilíbrio, juntar ou retirar, do prato da balança, uma massa m.
63
A condição de equilíbrio é H. i, 1. R = m. g. d donde se deduz o valor de
e como é d = R e l = 2cm
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A fim de eliminar a influência na medida de H, das forças, da ordem do decigrama, exercidas pelo electro-íman sobre o vidro diamagnético que constitui o arco que sustenta os condutores circulares e radial, convém fazer duas medidas com as intensida- des + i e — i e tomar a média.
40. ESTUDO DO CAMPO MAGNÉTICO — Durante as experiências
de espectrografia, utilizámos, para manutenção do campo magné- tico, batarias de acumuladores. As primeiras experiências foram muito prejudicadas pelas grandes variações do campo, provocadas pela fraca capacidade dos acumuladores alcalinos existentes no Laboratório.
A capacidade da bataria de acumuladores, adquirida no prin- cípio do ano de 1943 e com que trabalhámos em seguida, sendo de 2 X 1 3 0 Ah, a baixa de tensão, mesmo nas experiências mais prolongadas, era pequena por a intensidade de corrente não exceder geralmente um ampere.
O estudo do campo magnético foi feito determinando a sua variação :
a) Com o entre-ferro;
b) Para um dado entre-ferro, com a intensidade da corrente
inductora ;
c) Para valores fixos do entre-ferro e da corrente, com o ponto considerado, ficando assim a conhecer o que habitualmente se designa pela «topografia» do campo ;
d) Finalmente, verificando que tanto o material da câmara
de vazio como o do espectrógrafo não têm influência no valor do campo.
Este estudo foi feito quasi que exclusivamente com o fluxí- metro, tendo utilizado a balança de COTTON especialmente para verificação dos valores determinados com o fluxímetro.
Para reduzir ao mínimo as variações possíveis do campo, de uma experiência para outra, com a mesma intensidade de corrente, antes de cada experiência, invertia rápida e repetidas vezes o sentido da corrente inductora, utilizando o inversor montado no electro-íman. Esta forma de operar íoi utilizada por investigadores como ELLIS E SKINNER [21], que, invertendo o campo cerca de 40 vezes, verificaram que o valor obtido se mantinha praticamente constante com um erro inferior a 1/300. Devemos contudo notar que se, do ponto de vista da constância do campo inductor, há vantagem em proceder previamente a inversões repetidas do sen- tido da corrente nas bobinas do electro-íman e se, por outro lado, se pode utilizar este processo para medir o campo inductor com o fluxímetro, mantendo imóvel a bobina de exploração, o que é bas- tante cómodo, a verdade é que esta forma de operar conduz a um erro por causa do magnetismo remanescente.
A comparação de leituras feitas simultaneamente por inversão da corrente inductora, por inversão da bobina de exploração e com a balança de COTTON permitiram-me avaliar o grau de precisão dos diferentes processos de medida e o valor do magnetismo remanes- cente, cerca de 10 Oe, nas condições habituais de trabalho.
Sempre que pretendia medir H com rigor, fazia a medida mantendo a corrente constante em grandeza e sentido nas bobinas inductoras e rodando de 180° a bobina de exploração do campo. Para este efeito seria vantajoso construir um dispositivo análogo ao descrito por ELLIS e SKINNER, [21]; pela nossa parte limitámo-nos a fazer a inversão à mão.
Durante as experiências de espectrografia magnética, realiza- das de 26/X/42 a 10/V1/43, em que utilizei a primeira câmara de vazio, descrita no § 34, o entre-ferro era de 62,35 mm; nas expe- riências seguintes, feitas com a segunda câmara de vazio, a largura do entre-ferro teve de ser ligeiramente aumentada para 65,5 mm. Dessa modificação resultou naturalmente, para um mesmo valor da intensidade da corrente inductora, uma redução apreciável da intensidade do campo magnético.
Embora tivesse traçado curvas dando o valor do campo em função da intensidade da corrente inductora, não as reproduzo por- que verifiquei a conveniência de, em cada experiência, medir o valor do campo que não se repete rigorosamente de experiência para experiência.
CAPÍTULO VI