Campos Magnéticos Produzidos por Correntes

Prévia do material em texto

Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
1. Corrente e campo magnético 
 
•Campos magnéticos exercem forças sobre 
correntes (cap.30) 
 
•Correntes elétricas geram campos magnéticos 
Cálculo do campo gerado por corrente: 
 
Lei de Biot-Savart e Lei de Ampère 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
2 
2. Cálculo do campo magnético 
Lei de Biot-Savart: análoga à lei de Coulomb 
Permeabilidade no vácuo: 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
3 
Linhas de campo magnético 
 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
4 
Campo Magnético produzido pela corrente em um fio 
retilíneo longo: 
Anexo1(cap29).pdf
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
5 
Campo Magnético produzido pela corrente em um fio 
em forma de arco de circunferência: 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
6 
Problema Resolvido: O fio da fig. é 
percorrido por uma corrente i e tem 
a forma de um arco de 
circunferência de raio R e ângulo 
central π/2 rad, ladeados por dois 
trechos retilíneos cujos 
prolongamentos se interceptam no 
centro C do arco. Determine o vetor 
campo magnético no ponto C. 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
7 
Ponto de Verificação 1: A fig. mostra três circuitos formados por 
trechos retilíneos e arcos de circunferência concêntricos 
(semicircunferências ou quartos de circunferência de raio r, 2r 
ou 3r). A corrente é a mesma em todos os circuitos. Coloque os 
circuitos na ordem do módulo do campo magnético produzido no 
centro da curvatura (o ponto), começando pelo maior valor. 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
8 
3.Força magnética sobre um fio transportando corrente 
Atração: correntes paralelas 
 
Repulsão: correntes anti-paralelas 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
9 
4. Lei de Ampère 
Distribuição de correntes com algum tipo de simetria.. 
A curva amperiana é escolhida 
 arbitrariamente. 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
10 
4.1 Campo Magnético nas Vizinhanças de Um Fio Longo Percorrido Por 
Corrente 
B é uniforme! 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
11 
4.2 Campo Magnético no Interior de Um Fio Longo Percorrido Por 
Corrente 
B é uniforme! 
Distribuição de corrente é uniforme! 
J - Constante 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
12 
Problema Resolvido: A Fig. Mostra a seção 
reta de um cilindro longo condutor oco de 
raio interno a = 2,0 cm e raio externo b = 
4,0 cm. O cilindro conduz uma corrente 
para fora do plano do papel, e o módulo da 
densidade de corrente na seção reta é 
dado por J=cr^{2}, com c=3,0 x 10^{6} 
A/m^{4} e r em metros. Qual é o campo 
magnético em um ponto situado a 3,0 cm 
de distância do eixo central do cilindro? 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
13 
5. Campo Magnético de um Solenóide. 
Solenóide – Bobina helicoidal formada por 
espiras circulares muito próximas 
O campo magnético resultante é a soma 
vetorial dos campos produzidos pelas espiras 
SOLENÓIDE IDEAL 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
14 
Aplicação da Lei de Ampère 
Amperiana retangular 
(Solenóide Ideal) 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
15 
6. Campo Magnético de um Toróide. 
Toróide – Solenóide cilíndrico que foi entortado 
até suas extremidades se tocarem 
(Toróide) 
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
15 
7. Campo Magnético de uma Bobina 
Para pontos muito distantes da Bobina 
z >> R 
Sendo A = π R², para N espiras: 
Anexo2(cap29).pdf
Cap 29: Campos Magnéticos Produzidos por 
 Correntes 
 
 
15 
Problema Proposto: A fig. Mostra uma seção de uma fita longa e fina de 
largura w que está conduzindo uma corrente uniformemente distribuída i 
para dentro do papel. Na notação de vetores unitários, qual é o campo 
magnético em um ponto P no plano da fita situado a uma distância d de 
uma das bordas? 
FUNDAMENTOS DE FÍSICA ELETROMAGNETISMO - VOLUME 3 - 8ª EDIÇÃO 
DAVID HALLIDAY, ROBERT RESNICK, JEARL WALKER - LTC (GRUPO GEN) 
FIGURAS E TEXTOS: 
http://www.livrariadafisica.com.br/detalhe_produto.aspx?id=32388
http://www.livrariadafisica.com.br/detalhe_produto.aspx?id=32388