Força Magnética e Campo Magnético

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Força Magnética
Força Magnética
Toda carga em movimento gera um campo magnético, portanto, se uma 
carga qualquer q com velocidade atravessar um campo magnético 
B esta carga ficará sujeita a uma força magnética a qual irá desviar 
sua trajetória.
Força Magnética
A intensidade desta força magnética é dada pela seguinte fórmula:
Sendo que θ representa o ângulo de inclinação entre a direção da carga e a 
direção do campo.
Já a direção da força pode ser dada pela regra da mão esquerda, 
como abaixo:
Exercícios
1. Calcule a intensidade da força aplicada numa carga de 10µC ao atravessar
perpendicularmente um campo magnético de 3 T com uma velocidade de
5m/s.
2. Considerando ainda o exercício anterior, qual será a intensidade da força,
se apenas inclinarmos a direção do lançamento, de forma que o mesmo,
forme um ângulo de 30° em relação ao campo magnético.
3. Determine a intensidade da força aplicada em uma partícula carregada
com 10nC que penetra perpendicularmente um campo B igual a 1,5T, com
uma velocidade de 16,67m/s.
4. Calcule a força que atua em uma carga de 1µC, quando esta penetra em
um campo magnético de 2,5T, com uma inclinação de 60° e velocidade de
5km/s.
5. Nas figuras abaixo, encontre a direção da força magnética 
aplicada nas cargas em movimento:
6. Um campo magnético uniforme de módulo 1,2mT está orientado
perpendicularmente a um próton que se desloca com uma velocidade de
3,2x107 m/s. Calcule a força sobre o próton, sabendo-se que sua carga vale -
1,6x10-19C.
7. Uma partícula alfa, de carga 3,2x10-19 se move com uma velocidade de 550
m/s em uma região onde existe um campo magnético de 0,045T Se o ângulo
entre v e B é de 45°, calcule a força magnética que o campo exerce sobre a
partícula
8. Um próton cuja trajetória faz um ângulo de 60° com a direção de um
campo magnético de 2,60mT experimenta uma força de 6,50x10-17N. Calcule
a velocidade do próton.
9. Um elétron com uma velocidade de 2x106 m/s, está se movendo
perpendicularmente em um campo magnético, sofrendo uma força de
9,6x10-15 N. Determine a intensidade do campo magnético.
Força magnética entre condutores retilíneos
A intensidade da força magnética entre dois condutores retilíneos e 
paralelos que conduzem correntes pode ser obtida através de: 
Se as correntes nos condutores possuírem o mesmo sentido, a força 
entre eles é de atração e se possuírem sentidos contrários, a força 
será de repulsão:
Definição de Ampère
“O ampère é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, mantida em 
dois fios condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção 
circular desprezível e situados à uma distância de um metro entre si, no vácuo, 
produz entre esses fios condutores uma força de módulo igual a 2 x 10 − 7 N para 
cada seção do fio de um metro de comprimento”
Exercícios
Exercícios
Exercícios
Considere três condutores retos percorridos por corrente elétrica de
mesma intensidade i = 10 A e dispostos, conforme indica as figuras
abaixo, onde r = 20 cm. Determine, em cada caso, a intensidade da
força magnética resultante que age em cada metro do condutor (2),
devido à ação dos condutores (1) e (3).
Campo magnético de condutores retilíneos
Considerando que cargas em movimento produzem campos magnéticos e sendo a 
corrente elétrica o movimento ordenado dos elétrons livres presentes nos 
condutores, podemos deduzir que um cabo conduzindo uma corrente elétrica, irá 
produzir um campo magnético cujo sentido e direção é dado pela regra da mão 
direita : 
Campo magnético de condutores retilíneos
Através da lei de Biot – Savart, é possível mostrar que o módulo
do campo magnético a uma distância R de um fio retilíneo e
longo, percorrido por uma corrente i é dado por:
Onde: B = Densidade de Fluxo Magnético
μo = Permeabilidade Magnética no vácuo
i = Corrente que circula pelo fio
R= Distância do fio
Exercícios
1. Um campo magnético de intensidade 3pT é detectado por um
equipamento destinado a monitorar a atividade cerebral.
Considerando que o campo magnético foi medido a uma
distância de 2 cm de sua fonte, calcule a intensidade desta.
2. Um topógrafo está usando uma bússola magnética 6,1 m
abaixo de uma linha de transmissão que conduz uma corrente
constante de 100 A. (a) Qual é O campo magnético produzido
pela linha de transmissão na posição da bússola? (b) Este campo
tem uma influência significativa na leitura da bússola? A
componente horizontal do campo magnético da Terra no local é
20 μT.
3. Em um certo local das Filipinas o campo magnético da Terra tem um
módulo de 39 μT, é horizontal e aponta exatamente para o norte.
Suponha que o campo total é zero, 8,0 cm acima de um fio longo,
retilíneo, horizontal que conduz uma corrente constante. Determine
(a) o módulo da corrente: (b) a orientação da corrente.
4. A figura mostra dois fios paralelos longos percorridos por correntes
i1 e i2 em sentidos opostos . Determine o módulo e a orientação do
campo magnético total no ponto P para i1 = 15A e i2 =32A e d=5,3cm.
Fluxo magnético
• O fluxo magnético, simbolizado por φ, é definido como a quantidade de 
linhas de campo que atingem perpendicularmente uma dada área, como 
mostra a figura.
Densidade de fluxo magnético
“A densidade de campo magnético, densidade de fluxo magnético ou 
simplesmente campo magnético, cuja unidade é oTesla (T), é uma 
grandeza vetorial representada pela letra B e é determinada pela relação 
entre o fluxo magnético e a área de uma dada superfície perpendicular à 
direção do fluxo magnético.”
Fluxo Magnético
A intensidade do fluxo magnético pode ser calculada através de: 
φ=B.A.cosθ
Exemplo:
Calcule o fluxo magnético que atravessa uma àrea de 30 cm2 atravessada por um 
campo magnético de 1,5 T nas seguintes condições:
Exercícios
1. Calcule o fluxo magnético total, proveniente de um campo magnético 
B=0,75T, perpendicular à uma espira quadrada de base igual à 15cm e altura 
10cm;
2. Refaça a questão anterior, para as seguintes posições da espira em relação 
ao campo magnético. a) 45°; b) 60°; c) paralela; 
3. Uma espira circular de raio 10cm é submetida a um campo magnético 
B=0,5T, calcule o fluxo magnético φ que atravessa a espira.
4. Qual será o fluxo magnético que atravessa a espira da figura abaixo, de 
extremidades formadas por duas semicircunferências, se esta estiver imersa 
em uma densidade de fluxo magnético de B=0,25T e cuja direção forma um 
ângulo de 30° com a normal desta espira.