Campos Magnéticos

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Campos 
Magnéticos 
Profª: Thaiana Cordeiro 
Cap.28 
Foto: yyqldc.en.made-in-china.com 
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 
Foto: portaldoprofessor.mec.gov.br/ 
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 
Aplicações Tecnológicas do 
Magnetismo 
 Levitação Eletrodinâmica (Ex. Maglev) 
Aplicações Tecnológicas do 
Magnetismo 
Funcionamento do Maglev 
1. Campo Magnético criado pela bobina eletrificada nas paredes do 
trilho guia e o trilho se juntam para impulsionar o trem. 
2. Bobina magnética ao longo dos trilhos, chamada de trilho guia, 
repele os grandes ímãs supercondutores sob o trem, permitindo 
que este levite entre 1 a 10 cm sobre o trilho guia. 
3. Energia é suprida pelas bobinas dentro das paredes do trilho 
para criar um sistema único de campos magnéticos que puxam e 
empurram o trem pelo trilho guia. 
4. A corrente elétrica fornecida às bobinas nas paredes do trilho 
guia é constantemente alternada para mudar a polaridade da 
bobina magnetizada (campo magnético na parte frontal do trem 
puxa o veículo para frente, enquanto o campo magnético atrás 
adiciona mais um empurrão para frente. 
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 
Referencias Bibliográficas