Magnetismo: Ímãs e Campos Magnéticos

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Bases Físicas para
Engenharia
Aula 10: Magnetismo
INTRODUÇÃO
Nesta aula, você irá analisar um estudo sobre o eletromagnetismo. Além disso, irá compreender o conceito de campo
magnético, sendo identi�cados os campos originados por ímãs, pelas correntes elétricas e pela Terra.
Bons estudos!
OBJETIVOS
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Reconhecer um imã;
Analisar o conceito de campo magnético de um imã;
Compreender o funcionamento básico de uma bússola;
De�nir Campo magnético uniforme;
Analisar a ação do campo magnético sobre cargas elétricas.
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ÍMÃS
Fonte da Imagem:
Ímãs ou magnetos são corpos que possuem a capacidade de atrair o ferro e outros materiais. Essa propriedade tem o
nome de magnetismo, e as regiões de um ímã onde as ações magnéticas são mais intensas são chamadas de polos
magnéticos.
Todo ímã sempre tem dois polos. Nos ímãs, em forma de barra, por exemplo, os polos estão localizados em suas
extremidades. Veja abaixo:
Aproximando-se uma barra imantada de uma pequena bilha de aço, observa-se que a bilha:
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a) É atraída pelo polo norte e repelida pelo polo sul.
b) É atraída pelo polo sul e repelida pelo polo norte.
c) É atraída por qualquer dos polos.
d) É repelida por qualquer dos polos.
e) É repelida pela parte mediana da barra.
Justi�cativa
PRIMEIRA LEI DAS AÇÕES MAGNÉTICAS
Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e polos magnéticos de nomes diferentes se atraem. 
Conforme ilustra a imagem abaixo:
ÍMÃS
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Fonte da Imagem:
A primeira lei das Ações Magnéticas permite a conclusão de que se o polo norte magnético da agulha de uma bússola
(instrumento de orientação) aponta para o polo norte geográ�co, é porque no polo norte geográ�co, existe um polo sul
magnético.
Da mesma forma, no polo sul geográ�co existe um polo norte magnético.
Na verdade, os polos geográ�cos e os polos magnéticos da Terra não estão exatamente no mesmo local. Por isso que
a agulha da bússola indica aproximadamente a direção Norte-Sul geográ�ca.
A imagem, a seguir, ilustra esse conceito.
SEGUNDA LEI DAS AÇÕES MAGNÉTICAS (LEI DE COULOMB)
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Dois polos magnéticos se atraem ou se
repelem na razão inversa do quadrado
da distância que os separa.
Exemplo
, 
Se uma força de interação F é estabelecida a uma distância d, ao dobrarmos esta distância a força observada será igual a uma
quarta parte da anterior F/4. E assim por diante.
PRINCÍPIO DA INSEPARABILIDADE DOS POLOS DE UM ÍMÃ
É impossível separar os polos magnéticos de um ímã. Quando dividimos um imã ao meio, obtemos dois outros imãs,
cada um com seus próprios polos norte e sul. Se dividirmos ao meio esses dois novos ímãs, obteremos quatro imãs
também com seus próprios polos norte e sul e assim sucessivamente, até a escala subatômica.
As imagens, abaixo, ilustram esse processo. Observe:
Por mais que cortemos um ímã, nunca conseguiremos separar seus polos. Qual o nome deste fenômeno?
a) Desintegrabilidade dos polos.
b) Inseparabilidade dos polos.
c) Separabilidade dos polos.
d) Magnetibilidade dos polos.
e) Fragmentação dos polos.
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Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO DE UM ÍMÃ
A imagem, a seguir, ilustra o campo magnético. Veja:
Suponha uma placa de papelão colocada horizontalmente e sob ela um ímã em forma de barra.
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Por toda placa de papelão será pulverizada limalha de ferro. Os fragmentos de ferro dispõem-se segundo linhas que se
estendem de um polo magnético ao outro. Essas linhas são chamadas de linhas de indução do campo magnético
como podem ser vistas na �gura abaixo.
A �gura a seguir representa, de forma esquemática, as linhas de indução do campo magnético da barra.
Atenção
, 
As linhas de indução estão orientadas externamente ao ímã, do polo norte magnético para o polo sul magnético.
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As linhas de indução de um campo magnético são:
a) o lugar geométrico dos pontos, onde a intensidade do campo magnético é constante.
b) as trajetórias descritas por cargas elétricas em um campo magnético.
c) aquelas que, em cada ponto, tangenciam o vetor indução magnética, orientadas no seu sentido.
d) aquelas que partem do polo norte de um ímã e vão até o in�nito.
e) nenhuma das anteriores é correta.
Justi�cativa
Uma característica importante das linhas de força de um campo magnético é que elas são sempre:
a) radiais.
b) paralelas.
c) arcos de circunferência.
d) abertas.
e) fechadas.
Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA
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A Terra pode ser considerada um
gigantesco ímã. O magnetismo
terrestre é atribuído a enormes
correntes elétricas que circulam no
núcleo do planeta, constituído de ferro
e níquel no estado líquido, devido às
altas temperaturas.
A imagem, abaixo, ilustra o campo magnético da terra. Observe:
Quando um imã qualquer é suspenso pelo seu centro de massa, como no caso da agulha magnética da bússola, ele se
alinha aproximadamente na direção Norte-Sul geográ�ca do local, isto é, se alinha ao campo magnético da Terra,
conforme ilustra a imagem abaixo.
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1. Se a extremidade que corresponde ao polo norte magnético da agulha magnética aponta para uma região terrestre
próxima ao polo Norte geográ�co é porque nessa região da Terra existe um polo sul magnético;
2. Se a extremidade que corresponde ao polo sul magnético da agulha magnética aponta para uma região terrestre
próxima ao polo Sul geográ�co é porque nessa região da Terra existe um polo norte magnético.
Uma bússola aponta aproximadamente para o Norte geográ�co por que:
I) O Norte geográ�co é aproximadamente o norte magnético. 
II) O Norte geográ�co é aproximadamente o sul magnético. 
III) O Sul geográ�co é aproximadamente o norte magnético. 
IV) O Sul geográ�co é aproximadamente o sul magnético.
Está(ão) correta(s):
a) II e III
b) I e IV
c) somente II
d) somente III
e) somente IV
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Justi�cativa
A �gura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográ�co?
a) A
b) B
c) C
d) D
Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME
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CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTE ELÉTRICA
Fonte daImagem:
Em 1820, o dinamarquês Hans Christian Ørsted (glossário) (1777- 1851), professor de Física da Universidade de
Copenhague, mostrou experimentalmente que fenômenos elétricos e os magnéticos não eram tão independentes
como se supunha até então.
Ørsted descobriu que um �o percorrido por corrente elétrica, posto nas proximidades de uma bússola era capaz de
provocar desvio na agulha magnética. Estava comprovada a ligação existente entre eletricidade e magnetismo.
As imagens, a seguir, ilustram o experimento de Hans Christian Ørsted.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_%C3%98rsted
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A experiência descrita permite concluir que a corrente elétrica acrescenta propriedades de campo ao espaço à sua
volta. Esse campo, capaz de atuar em agulhas imantadas, é, necessariamente, magnético. Ou seja:
Fonte:
Cargas elétricas em movimento, isto é, correntes elétricas, criam um campo magnético na região do espaço que as
circunda.
Um escoteiro recebeu, do seu instrutor, a informação de que a presença de uma linha de alta-tensão elétrica pode
ocasionar erro na direção que é fornecida, para o Norte da Terra, por uma bússola.
Supondo-se que a linha de alta-tensão seja de corrente elétrica contínua, pode-se a�rmar que o erro, na direção
fornecida pela bússola, será maior quando:
a) a distância da bússola à linha for pequena, a corrente que passa na linha for intensa e a linha estiver orientada na direção
norte–sul.
b) a distância da bússola à linha for grande, a corrente que passa na linha for intensa e a linha estiver orientada na direção leste–
oeste.
c) a distância da bússola à linha for pequena, a corrente que passa na linha for fraca e a linha estiver orientada na direção leste–
oeste.
d) a distância da bússola à linha for grande, a corrente que passa na linha for fraca e a linha estiver orientada na direção norte–
sul.
e) a distância da bússola à linha for nula, como a corrente também.
Justi�cativa
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Glossário