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1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA FORÇA MAGNÉTICA ENTRE DOIS FIOS PARALELOS FORÇA MAGNÉTICA ENTRE DOIS FIOS PARALELOS 1. INTRODUÇÃO Cargas elétricas em movimento produzem campos magnéticos que mudam o espaço em sua volta e permitem a possibilidade de interações dessa natureza. Por outro lado, se uma carga elétrica se desloca numa região de atuação de um campo magnético, ela sofrerá a ação de uma Força Magnética cuja intensidade é dada por: 𝑭𝑴 = |𝒒|. 𝒗. 𝑩. 𝒔𝒆𝒏𝜽 Onde q (C) é o módulo da quantidade de carga, v (m/s) é a velocidade da carga, B (T) é a intensidade do campo magnético e θ (rad) é o ângulo formado entre os vetores de v e B. Para determinarmos a direção e o sentido dessa força, uma vez que a mesma é uma grandeza vetorial, devemos usar a regra da mão direita. 𝑭𝑴 = 𝑩. 𝒊. 𝒍. 𝒔𝒆𝒏𝜽 Onde i (A) é intensidade da corrente elétrica, l (m) é o comprimento do condutor retilíneo, B (T) é a intensidade do campo magnético e θ (rad) é o ângulo formado entre o fio e o vetor de B. Para determinarmos a direção e o sentido dessa força, uma vez que a mesma é uma grandeza vetorial, devemos usar a regra da mão direita. No caso de um fio condutor de comprimento l, percorrido por uma corrente elétrica i, o Campo Magnético B, num ponto situado a uma distância d, perpendicular ao eixo do fio, terá intensidade dada por: 𝑩 = 𝝁. 𝒊 𝟐.𝝅. 𝒅 Onde µ (T.m/A) é a permeabilidade magnética do meio. mailto:contato@algetec.com.br 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA FORÇA MAGNÉTICA ENTRE DOIS FIOS PARALELOS Feitas as devidas colocações, estamos aptos para analisar o caso da Força Magnética entre dois fios paralelos, quando eles são atravessados por correntes elétricas, tanto para as que estão em mesmo sentido, quanto para as que estão em sentidos opostos. Para tanto, as figuras 1 e 2 ilustram o problema em questão, bem como descrevem todas as variáveis e equações necessárias para a análise. Figura 1 – Diagrama de vetores e equações entre fios paralelos para correntes no mesmo sentido Figura 2 – Diagrama de vetores e equações entre fios paralelos para correntes em sentidos opostos mailto:contato@algetec.com.br 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA FORÇA MAGNÉTICA ENTRE DOIS FIOS PARALELOS As forças magnéticas ilustradas, dadas por �⃗�𝑀12 e �⃗�𝑀21, formam um par ação- reação (previsto pela 3ª lei de Newton) e suas intensidades são iguais e dadas por: 𝑭𝑴 = 𝝁𝟎. 𝒊𝟏. 𝒊𝟐. 𝒍 𝟐. 𝝅. 𝒅 Ao invertermos o sentido de uma das correntes, os módulos das forças permanecem os mesmos, mas agora passam a ser repulsivas, conforme pudemos observar na figura 2. 2. APLICAÇÕES A ação da força magnética em fios condutores possui muitas aplicações práticas no nosso cotidiano. Podemos exemplificar os medidores elétricos como o amperímetro (galvanômetro) e o voltímetro, cuja deflexão do ponteiro que indica as medidas de corrente e tensão só será possível mediante o torque produzido pela força magnética que atua nos fios condutores paralelos entre si. Outra aplicação é justamente a ação dessa força magnética para desviar feixes de elétrons e demais partículas elementares em aceleradores de partículas. Figura 3 – Esquema de um Galvanômetro. mailto:contato@algetec.com.br
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