Eletromagnetismo: Ímãs, Campos e Forças

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Eletromagnetismo
Imã ou magneto: possui duas regiões distintas (polos norte e sul); seus
polos não podem ser separados.
Campo magnético da terra: ação a distância → muito forte nos polos.
Interações entre ímãs: atração entre polos opostos e repulsão entre polos iguais.
Interação entre ímãs e ferrosos: atração independentemente dos polos.
Magnetismo: tem origem atômica: no movimento de spin dos elétrons, todos eles são
pequenos ímãs (ímãs elementares) → todo corpo é um ímã do ponto de vista microscópico
→ toda substância está cheia de ímãs elementares, mas não necessariamente é um imã.
Obs.: um elemento não vira imã quando sua última camada de nível energético está
completa.
Obs.: o balanço dos elétrons acaba com o magnetismo → por isso não esquentar
Obs.: deixar imã com imã aquece o campo magnético e os ímãs “deixam de funcionar”.
Campo magnético (B): região de atuação ou influência de um imã, vai ser descrito de
maneira geral pelas linhas de indução (L.I.); sai do Norte e chega no Sul.
Convenção: as L.I. saem do norte e chegam no sul + quanto maior
for a densidade de L.I. (quantidade e/ou proximidade), mais forte é
o campo.
Vetor campo magnético: é sempre tangente a uma L.I. e no
mesmo sentido dela, é como um pequeno imã (ou bússola) vai se
posicionar quando colocado em um campo magnético.
Bússola: é o comportamento local do campo; vai ser sempre o
vetor resultante.
Magnetismo terrestre: a Terra, devido seu núcleo composto de
ferro em movimento, é um imã gigantesco (em forma de barra),
magnetosfera, vai nos proteger de radiações (partículas) vindas do
espaço; os polos magnéticos são invertidos em relação aos
geográficos!! → o norte da bússola mostra o sul magnético e vice-versa.
Eletromagnetismo: eletricidade produzindo magnetismo. Quatro fontes de campo:
condutor retilíneo (fio),
Campo retilíneo: fio cria campo ao seu redor quando houver corrente → regra da mão
direita (sentido das linhas).❌: onde entra. ⭕: onde sai. Obs.: inverter quando a seta
estiver para baixo.
Espira circular: vai concentrar o campo magnético em seu centro geométrico, só se calcula
o tempo magnético nesse ponto. Obs.: bolinha: polo norte perto (magnético), x: sul;
eletroímã!
Força magnética: quando uma carga elétrica (q) em movimento (velocidade v) cortar as
linhas de um campo magnético, ela vai ficar sujeita a uma força magnética.
Obs.: o seno é do ângulo entre os vetores da velocidade e do campo magnético.
Direção e sentido da força magnética: regra do tapa com a mão direita: mão direita
espalmada (aberta), polegar é a velocidade, todos os outros dedos são as linhas de campo
magnético; quando a carga é positiva, a força sai da palma da mão, e quando é negativa,
das costas da mão.
Obs.: quando a força faz 0 graus com a velocidade, a força magnética é nula → como a
carga não corta nenhuma linha de indução, ela não leva “tapa”; quando faz 90, ela é
máxima.
Obs.: quando F faz 90 graus com V, a trajetória da partícula será circular.
Força máxima: vai provocar um movimento circular uniforme → fórmula de força magnética
se iguala à de aceleração centrípeta.
Fluxo magnético: quantidade de linhas de indução que atravessam uma certa área de uma
espira.
Obs.: alfa é o ângulo entre as linha e um eixo imaginário no centro da espira.
Força eletromotriz induzida (e): quando o fluxo magnético variar, vai aparecer nos
terminais da espira uma fem induzida, ou seja, ela vai se comportar como um gerador,
através de indução magnética; em outras palavras, o movimento relativo entre a espira e o
imã provoca variação do fluxo magnético, aparecendo volts na espira.
Lei de Lenz: com a variação do fluxo, vai aparecer na
espira uma corrente induzida, que vai produzir um campo
induzido, que vai tentar parar o movimento inicial → espira e
imã vão “tretar” para economizar energia.
Obs.: o sentido da corrente induzida em uma espira quando
o imã se aproxima, é contrário a quando o imã se afasta.
Obs.: no gráfico, o momento em que há corrente elétrica induzida é quando o fluxo não está
constante.
Obs.: o fluxo tem o sinal contrário ao da fem.
Força magnética em fios: carga entra dentro do fio → corrente; substituir o q é o t (da
velocidade) pela corrente.