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Campo Magnético – Parte 2 Prof. Marcelo Cury 2 O campo magnético é uma região do espaço ao redor de um imã onde ocorrem interações magnéticas. Jogando limalha de ferro sobre uma folha de papel colocada sobre um imã em forma de barra: N S CAMPO MAGNÉTICO 3 O campo magnético pode ser visualizado através das linhas de força magnéticas. Essas linhas são orientadas do polo norte para o polo sul. N S B B A tangente à linha de indução magnética num certo ponto nos dá a direção e sentido do vetor indução magnética ( B ) 4 O campo pode ser visualizado pelas linhas de força magnética (linhas de campo magnético). As linhas de indução são orientadas do polo norte para o polo sul. 5 Vamos colocar uma folha de papel sobre um imã em forma de ferradura. CAMPO UNIFORME: Ao derramarmos limalha de ferro sobre o papel, a limalha irá se espalhar sobre o papel na direção e sentido das linhas de força magnéticas: 6 Um campo magnético é uniforme quando, em todos os pontos do campo o vetor B tiver o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido. B B No interior de um imã em forma de ferradura, tem-se um campo magnético quase uniforme. 7 + + ++++ NS + + + + + + + + + + + + Campos magnéticos podem exercer força magnética sobre cargas elétricas que se movimentem no seu interior. FORÇA SOBRE UMA CARGA MÓVEL Vamos acompanhar o que ocorre com uma carga em movimento num campo magnético uniforme: 8 B B B + V + V + V + V + V + V + V + V q + + + + + + Vamos lançar uma carga positiva no interior de um campo magnético uniforme, com velocidade V, formando um ângulo q com o vetor indução magnética ( B ) : A direção da força magnética será perpendicular ao plano formado por V e B . F Mag 9 B B B + V q F Mag O valor da força magnética será dada por: Fmag = B . Q . V . sen q Onde : Fmag: força sobre a carga B: intensidade do campo magnético V: velocidade da carga Q: ângulo entre V e B Unidades : F em Newtons (N) B em Tesla (T) V em m/s 10 Podemos determinar o sentido da força elétrica usando a “regra do tapa” ou regra da “mão direita” : B B B + V F Mag Para obter o sentido da força magnética que atua sobre uma carga positiva, dispomos a mão direita como mostrado na figura. O polegar é colocado no sentido da velocidade, os quatro dedos no sentido do campo magnético. A palma da mão dará o sentido da força que atuará na carga positiva. 11 V -Vamos lançar uma carga negativa no interior de um campo magnético uniforme: V - V - V - V - V - V - V - V - B B BF Mag V - - - - - - - - - - Se a carga fosse positiva, a força magnética seria para cima. Como a carga é negativa a força magnética é para baixo. Se usarmos a regra da mão direita, a força sobre a carga negativa terá o sentido contrário do indicado pela palma da mão. 12 Quando uma carga é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme, ela sofre a ação de uma força magnética perpendicular ao plano determinado por V e B . Essa força faz o papel de força centrípeta. Logo, a carga descreverá um movimento circular uniforme: BBBB + + + + + + ++ + + + + + + ++++++ + + + + + + + + + + + + + + + + + F MAG R V + 13 BBBB R V + F MAG q = 90 Sen 90 = 1 Fmag = B . q . V Fmag = Fcentrípeta B . q . V = m . V2 R R = m . V B . q Toda carga lançada perpendicularmente a um campo elétrico uniforme, descreve uma trajetória circular cujo raio depende da massa da partícula carregada, da sua velocidade, da sua carga e do campo magnético que atua na partícula. 14 N S -+ i F Pela regra da mão direita (4 dedos no sentido do campo, polegar no sentido da corrente, palma da mão no sentido da força), determinamos a força magnética. B i F FORÇA SOBRE UM CONDUTOR COM CORRENTE 15 N S -+ i F A força magnética num condutor de comprimento “l”, percorrido por corrente “i”, no interior de um campo magnético B é dada por: F = B . i . l . sen q Onde q é o ângulo formado pelo condutor e o campo magnético.
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