3 Campo magnético, força e Efeito Hall

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Campo Magnético
1) O campo magnético pode ser produzido por:
Um ímã  natural ou artificial
Uma corrente elétrica
Exemplo: agulha de uma bússola  se orienta na direção
norte-sul da Terra
2) Dipolo magnético
3) Polos magnéticos de tipos diferentes se atraem e
 polos magnéticos do mesmo tipo se repelem
4) As linhas do campo magnético vão do polo norte
para o polo sul
5) A unidade de campo magnético no SI é tesla (T) ou Wb/m2
1 T = 1x104 gauss ou
1 gauss = 1x10-4 T
Linhas do Campo Magnético e
Fluxo Magnético
Observações:
A reta tangente a uma linha do campo magnético em um ponto dá a direção do vetor campo magnético ().
 As linhas do campo magnético são desenhadas de tal forma que o número de linhas que atravessa, por unidade de área, uma superfície perpendicular às mesmas, é proporcional ao módulo do campo magnético (B).
Fluxo de um campo magnético:
e
 d
Campo magnético uniforme
Ângulo entre 
unidade: Wb (weber)
Força sobre Cargas em Movimento
Se há um campo magnético e a partícula com carga elétrica estiver parada  a força magnética é nula.
Se a carga elétrica possuir velocidade (v), então, a força magnética é dada por:
Módulo:
Direção e sentido: regra da mão direita
Observação:
Se a carga elétrica for negativa determina-se a força como se a carga elétrica fosse positiva e inverte-se o sentido da força
Se na região existe também um campo elétrico, a força é dada por:
F 
Ângulo entre 
Trajetória de Cargas Elétricas em Campos Magnéticos
Uma carga elétrica com uma determinada velocidade ao penetrar perpendicularmente em um campo magnético realiza um movimento circular uniforme.
Observação:
Para um determinado tipo de partícula com carga elétrica, as partículas mais rápidas movem-se em circunferências maiores e as lentas em circunferências menores, mas todas levam o mesmo tempo para dar uma volta.
r
Força sobre um Fio
com Corrente Elétrica
A corrente elétrica é formada por cargas elétricas em movimento em uma determinada direção, então, sobre um fio em que passa corrente elétrica existirá uma força magnética:
A força magnética é dada por:
  o módulo é igual ao comprimento do fio e o sentido é igual ao sentido da corrente elétrica.
Módulo:
Direção e sentido: regra da mão direita:
Ângulo entre 
Efeito Hall
Em 1879, Edwin H. Hall mostrou que os elétrons de condução movendo-se numa fita condutora podem ser desviados por um campo magnético.
Carga elétrica em movimento → Campo magnético → Força magnética → Diferença de Potencial Transversal → Campo Elétrico Transversal
i
i
Efeito Hall
i
i
-
Efeito Hall
i
i
+
+
+
-
+
Efeito Hall
i
i
+
+
+
-
+
Efeito Hall
Igualando, tem-se:
Sabendo que:
Substituindo, tem-se:
i
i
Hall demonstrou que, nos condutores, os portadores de carga são negativos (elétrons).
n  número de elétrons livres por unidade de volume
Força magnética
Força elétrica