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Campos Magnéticos Profª: Thaiana Cordeiro Cap.28 O que Produz Campo Magnético? i. Partículas eletricamente carregadas em movimento (corrente em um fio) para fabricar um eletroimã; Corrente produz campo ii. Partículas elementares possuem campo magnético intrínseco (imã permanente). Polos Magnéticos Campo Magnético da Terra Definição de Campo Magnético Definição de Campo Magnético Força Magnética Imãs Linhas de Campo Magnético Medição de Campo Magnético (carga teste) Pesquisar campos magnéticos; Verificar módulo, direção e sentido da força atuante sobre a partícula carregada. B =>? Efeito Hall Edwin Hall buscava entender qual a influência de um campo magnético externo sob um fio condutor; Hall acreditava que a força magnética atuaria sobre os portadores de carga fazendo com que a corrente se deslocasse para uma determinada região do fio, e portanto, a resistência do fio iria aumentar. Efeito Hall Apesar de não observar tal aumento na resistência do fio em seus experimentos, Hall sabia que de alguma forma a corrente elétrica era alterada sem que a resistência fosse modificada. Propôs a presença de um estado de stress em uma determinada região do condutor, devido ao acúmulo de portadores de carga, que originaria uma diferença de potencial transversal mais tarde conhecida como tensão de Hall. Efeito Hall Efeito Hall Permite determinar o sinal da carga dos portadores (medir a diferença de potencial entre as superfícies superior e inferior); Fornece o valor da densidade de portadores; Esses dois resultados são de extrema importância na indústria eletrônica, pois permite a fabricação de dispositivos que dependem do tipo e da quantidade de portadores. Exemplo 1 Exemplo 2 Qual das trajetórias a partícula seguirá? Descrição do movimento da partícula carregada em um Campo Magnético •Força Magnética nunca possui componente paralela a velocidade da partícula (não realiza trabalho); •Módulos dos vetores F e v permanecem constantes; •Altera apenas a direção do vetor velocidade. Descrição do movimento da partícula carregada em um Campo Magnético •Movimento Circular!!! Descrição do movimento da partícula carregada em um Campo Magnético Trajetórias Helicoidais Velocidade da partícula carregada possui componente paralela ao campo magnético. Trajetórias Helicoidais B não uniforme! Exemplo 3 Exemplo 4 Cíclotron Acelerador de partículas carregadas; Cíclotron Síncroton O desenvolvimento dos síncrotrons foi necessário para melhorar as soluções de aceleração de partículas cujas trajetórias são de raios fixos. Utiliza o princípio da estabilidade de fase, mantendo desta forma o sincronismo entre campo elétrico aplicado e a frequência de revolução da partícula. Síncroton Fotografia panorâmica do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas, o primeiro acelerador de partículas do tipo Síncrotron do hemisfério sul. Força Magnética em um fio percorrido por corrente Força Magnética em um fio percorrido por corrente Força Magnética em um fio percorrido por corrente ATENÇÃO: Corrente não é um vetor! Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 6 Torque em uma espira percorrida por corrente Torque em uma espira percorrida por corrente Torque em uma espira percorrida por corrente Forma Vetorial Torque em uma espira percorrida por corrente Torque Máximo: Torque Zero: Energia Potencial Magnética Exemplo 7 Respostas dos Exemplos Exemplo 1: Exemplo 2: TRAJETÓRIA 3 Exemplo 3: Exemplo 4: R = 4,18 mm ω = 4,79x107rad/s p= 19,7 mm Exemplo 5: a) = (42,4 N)k m = 4,33 kg b) = (60,0 N)k m = 6,12 kg Exemplo 6: Exemplo 7: torque -= 1,41 N.m
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