Física 3 Aula9

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MAGNETISMO
Descoberta dos Imãs Descoberta dos Imãs 
Os gregos descobriram na região onde hoje 
chamamos de Turquia, um minério com 
capacidade de atrair ferro e outros minérios 
semelhantes. 
 Pedaços de magnetita encontradas na natureza 
são chamados de imãs naturais. Estes imãs 
naturais são constituídos por óxido de ferro 
(Fe3O4) e manifestam propriedades naturais que 
chamamos de fenômenos magnéticos. 
 Os imãs possuem dois 
pólos: 
NORTE e SUL 
Estes pólos Norte e Sul são capazes 
de atrair ferro e outros materiais 
como o aço, cobalto e níquel
Interação entre os pólos de Interação entre os pólos de 
um imãum imã
Os pólos iguais se repelem e os pólos opostos se 
atraem
O “imã” é indivisível!O “imã” é indivisível!
Na verdade, os imãs podem ser divididos, 
mas sempre haverá dois pólos magnéticos 
(Norte e Sul), ou seja, os pólos dos imãs 
são inseparáveis!
A BússolaA Bússola
Suspendendo-se livremente um imã em barra, ele 
gira até assumir, aproximadamente ,a direção 
norte-sul geográfica. Essa propriedade nos permite 
verificar a existência do campo magnético terrestre 
e propiciou aos chineses a invenção da bússola 
(agulha magnética).
As propriedades magnéticas da As propriedades magnéticas da 
TerraTerra
Descobriu-se que os imãs se orientam aproximadamente 
com o eixo norte-sul geográfico da Terra
Campo MagnéticoCampo Magnético
Define-se como campo magnético toda região 
do espaço em torno de um condutor 
percorrido por corrente elétrica ou em torno 
de um ímã. Seu sentido se dá do pólo Norte 
para o pólo Sul e tem direção perpendicular 
às linhas de indução.
Linhas de Indução Linhas de Indução 
Em um campo magnético, chama-se 
linha de indução toda linha que, em 
cada ponto, é tangente ao vetor B e 
orientada no seu sentido.
As linhas de indução são obtidas 
experimentalmente.
As linhas de indução saem do pólo 
norte e chegam ao pólo sul, 
externamente ao ímã.
Essas linhas de indução são 
representações da variação do 
campo magnético em uma certa 
região do espaço e são tangentes ao 
vetor campo magnético.
Ver demonstração:http://phet.colorado.edu 
Linhas de indução em Linhas de indução em 
um imã a partir de um imã a partir de 
limalhas de ferrolimalhas de ferro
Campo Magnético criado Campo Magnético criado 
por corrente elétricapor corrente elétrica
 Experiência de Oersted: 
Oersted verificou em 1820 
que ao aproximarmos uma 
agulha magnética a um fio 
condutor quando percorrido 
por uma corrente elétrica, 
ocorre desvio na agulha 
magnética. Em outras 
palavras, ele descobriu que 
uma corrente elétrica 
percorrendo um fio condutor 
cria um campo magnético.
 
N 
S 
i 
Experiência de OerstedExperiência de Oersted
Representação esquemática da Experiência de Oersted
Quando uma corrente passa por um fio condutor deflete a 
agulha magnética
Campo magnético criado em Campo magnético criado em 
um fio Condutorum fio Condutor
 Quando um fio condutor é percorrido por uma corrente 
elétrica, cria-se um campo magnético de tal forma que o 
vetor campo magnético é perpendicular ao plano que contém 
o fio.
Sentido das Linhas de Sentido das Linhas de 
Campo MagnéticoCampo Magnético
O sentido das linhas de campo magnético é 
determinado pela regra da mão direita nº1.
Ver demonstração:http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/maodireita/maodireita.htm
Visto em perspectiva Visto de cima Visto de 
lado 
Grandeza orientada do plano para o 
observador (saindo do plano)
Grandeza orientada do observador para o 
plano (entrando no plano) 
 
 
Intensidade do Campo Intensidade do Campo 
Magnético num fio Magnético num fio 
CondutorCondutor
d
iB o
.2 pi
µ
⋅
⋅
=
Onde:
B: módulo do vetor campo 
magnético (T-Tesla)
i: corrente elétrica ( A) 
d: distância perpendicular entre o 
fio condutor e o ponto P onde se 
encontra o vetor campo magnético 
(m)
µ0: permeabilidade magnética no 
vácuo = 4pi.10-7 T.m/A
Campo Magnético em uma Campo Magnético em uma 
espira circularespira circular
 Considerando uma espira circular, temos que as linhas de 
campo entram por um lado da espira e saem pelo outro, 
conforme a regra da mão direita nº1.
Visto em perspectiva Corrente no sentido 
Corrente no sentido anti-horário 
 horário
Intensidade do campo Intensidade do campo 
magnético numa espiramagnético numa espira
 A intensidade do campo magnético numa 
espira também pode ser determinada pela 
Lei de Biot-Savart:
R
iB o
⋅
⋅
=
2
µ
Onde:
B: módulo do vetor campo 
magnético no centro da espira (T)
i: corrente elétrica ( A) 
R: raio da espira (m)
µ0: permeabilidade magnética no 
vácuo = 4pi.10-7 T.m/A
Campo magnético em um Campo magnético em um 
solenóidesolenóide
• O solenóide é um dispositivo em que um fio condutor é 
enrolado em forma de espiras não justapostas.
• O campo magnético produzido próximo ao centro do 
solenóide (ou bobina longa) ao ser percorrido por uma 
corrente elétrica i , é praticamente uniforme (intensidade, 
direção e sentido constantes). Esta característica nos 
permite analisar o solenóide como um imã.
Linhas de Indução em um Linhas de Indução em um 
SolenóideSolenóide
 
N S 
O solenóide se 
comporta como um 
ímã, no qual o pólo 
sul é o lado por onde 
“entram” as linhas de 
indução e o lado 
norte, o lado por onde 
“saem” as linhas de 
indução. (novamente 
podemos usar a 
regrada mão direita 
nº1 nesta 
determinação)
Intensidade do vetor Intensidade do vetor BB no no 
interior do solenóideinterior do solenóide
• A intensidade do campo magnético pode ser determinada 
pela Lei de Ampére:
 L 
i i 
Onde:
B: módulo do vetor campo 
magnético (T)
i: corrente elétrica ( A) 
N: nº de espiras
L: comprimento do solenóide 
(m)
µ0: permeabilidade magnética 
no vácuo = 4pi.10-7 T.m/A
L
iNB o ⋅= µ.
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