Aula 20 - Fis II

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Aula 20 
Campos Magnéticos 
Campo Magnético 
Há mais de 2000 anos, os gregos sabiam da 
existência de um certo tipo de pedra (hoje 
chamada de magnetita) que atraía pedaços de 
ferro (limalha). 
Em 1269, Pierre de Maricourt descobriu que 
uma agulha liberada em vários pontos sobre um 
ímã natural esférico orientava-se ao longo de 
linhas que passavam através de pontos nas 
extremidades diametralmente opostas da esfera. 
Ele chamou esses pontos de polos do ímã. 
Em seguida, vários experimentos verificaram que todos os ímãs de qualquer 
formato possuíam dois polos, chamados de polo norte e polo sul. Foi observado 
também que polos iguais de dois imãs se repelem e polos diferentes se atraem 
mutuamente. E que os polos magnéticos sempre ocorrem aos pares. 
Campo Magnético 
Podem ser produzidos por: 
Ímã Permanente: 
Eletroíma: 
Força Magnética: 
1 Tesla = 1 T = 1 N/A.m 
1 T = 104 gauss 
Módulo: Orientação: Regra da Mão Direita 
utiliza partículas eletricamente carregadas em movimento 
(corrente em um fio). 
utiliza partículas elementares que possuem campo 
magnético intrínseco (ímã de geladeira). 
No SI: 
Conversão: 
Campo Magnético 
Linhas de Campo Magnético: Análogo ao caso do campo elétrico 
Exercício 1: 
 
Um campo magnético uniforme, de módulo 1,2 mT , está orientado 
verticalmente para cima no interior de uma câmara de laboratório. Um 
próton com uma energia cinética de 5,3 MeV entra na câmara 
movendo-se horizontalmente de sul para o norte. Qual é a força 
experimentada pelo próton ao entrar na câmara? A massa do próton é 
1,67×10-27 kg (despreze o campo magnético da Terra). 
Campos Cruzados: O Efeito Hall 
Em 1879, Edwin H. Hall descobriu que os portadores de carga no interior 
de um condutor eram desviados por um campo magnético (Efeito Hall). 
Permite determinar o sinal e 
a densidade dos portadores 
de carga em um condutor. 
Sensores Hall são usados para 
medir os campos magnéticos e 
para inspecionar materiais (como 
tubulações). Também são 
utilizados como medidores de 
rotação, interruptores sem 
contato entre outros. 
Ilustrando o Efeito: 
Campos Cruzados: O Efeito Hall 
VH 
Diferença de Potencial de Hall: 
Com isso descobrimos qual das bordas o potencial é maior 
e, portanto, o sinal dos portadores de carga. 
Temos o acúmulo de cargas nas bordas até que a força exercida 
pelo campo elétrico se equilibre com a força exercida pelo 
campo magnético. 
Por outro lado: 
espessura 
Uma Partícula Carregada em Movimento Circular 
Exemplo: um feixe de elétrons que penetra 
com velocidade constante 𝑣𝑣 numa região na 
qual existe um campo magnético uniforme 𝐵𝐵. 
Os elétrons se movem no plano do papel e o 
campo magnético é dirigido para fora do plano 
do papel. 
Então: 
Temos também: 
Exercício 2: 
 
A figura ilustra o princípio de funcionamento de um espectrômetro de 
massa, que pode ser usado para medir a massa de íons. Um íon de 
massa m (a ser medida) e carga q é produzido na fonte S e acelerado 
pelo campo elétrico associado a uma diferença de potencial V. o íon 
entra em uma câmara de separação na qual existe um campo 
magnético uniforme 𝐵𝐵 perpendicular à sua trajetória. O campo faz 
com que o elétron descreva uma trajetória semicircular antes de 
atingir um detector situado na superfície inferior da câmara. Suponha 
que B = 80,0 mT, V = 1,0 kV e os íons de 
de carga q = +1,6022×10-19 C atinjam o 
detector em um ponto situado a uma 
distância x = 1,6254 m do ponto de 
entrada da câmara. Qual é a massa m 
dos íons em unidades de massa atômica? 
Força Magnética em um Fio Percorrido 
por Corrente 
Considere um trecho do 
fio de comprimento L: 
Portanto: 
Exercício 3: 
 
Um fio retilíneo, feito de cobre, é percorrido por uma corrente 
i = 28 A. Determine o módulo e a orientação do menor campo 
magnético 𝐵𝐵 capaz de manter o fio suspenso, ou seja, equilibrar a 
força gravitacional. A massa específica linear (massa por unidade de 
comprimento) do fio é 46,6 g/m. 
	Aula 20�Campos Magnéticos
	Campo Magnético
	Campo Magnético
	Campo Magnético
	Número do slide 5
	Campos Cruzados: O Efeito Hall
	Campos Cruzados: O Efeito Hall
	Uma Partícula Carregada em Movimento Circular
	Número do slide 9
	Força Magnética em um Fio Percorrido por Corrente
	Número do slide 11