Relatório Mapeamento do campo magnético de um imã, o magnetismo

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MAPEAMENTO DO CAMPO MAGNÉTICO DE UM IMÃ
1. INTRODUÇÃO
Podemos representar qualquer campo magnético pelas linhas do campo magnético. Nas extremidades, onde as linhas de campo são agrupadas mais compactamente, o módulo do campo magnético é maior, pois há um menos espaçamento entre as linhas, que têm uma direção e um sentido em cada ponto, logo não podem interceptar-se. (HALLIDAY e RESNICK,1993).
As linhas de campo magnético podem ser produzidas por qualquer fonte comum de campo. No espaço entre os pólos do imã, as linhas são quase retas paralelas igualmente espaçadas evidenciando que, entre os pólos, o campo é uniforme (módulo, direção e sentido constantes).
As linhas de campo magnético não possuem extremas, ou seja, formam circuitos fechados que penetram em um pólo do imã e saem pelo outro. Esta característica salienta a premissa de que não há monopolos magnéticos e sim, dipolo magnético, tratando-se de um campo rotacional. (YOUNG e FREEDMAN, 2013)
Um campo magnético pode ser mapeado em cada ponto em torno de um ímã. Esse mapeamento pode ser realizado com a utilização de limalha de ferro ou de uma bússola. Se tomarmos um imã em forma de barra e distribuirmos limalha de ferro sobre ele, notaremos que a limalha se acumulará nas extremidades da barra, isto é, ela é atraída com maior intensidade para estas extremidades.
2. OBJETIVO
	Aplicar os conceitos de campo magnético, realizando o mapeamento de linhas de campo magnético em um sistema com limalhas de ferro, utilizando diferentes configurações no sistema. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Limalhas de ferro;
Folhas de Papel A3;
2 imãs;
1 prego;
1 clip de papel;
Peneira.
O experimento foi desenvolvido em cinco partes.
 Na primeira, foi montado o sistema utilizando apenas o imã que foi colocado abaixo do papel A3. A limalha de ferro peneirada foi delicadamente sendo espalhada pelo papel.
Na segunda, o sistema foi montado colocado em um dos pólos do imã um prego e, sobre o mesmo, o papel A3 foi disposto e limalha de ferro peneirada foi delicadamente sendo espalhada pelo papel.
Na terceira, retirou-se o prego e colocou-se em cada pólo do imã um pedaço do clip e o mesmo procedimento com a limalha e o papel foi realizado.
 Na quarta e na quinta parte, foram usados dois imãs. No quarto, o sistema foi montado de forma a promover a repulsão entre os campos, ou seja, os pólos, norte permaneceram próximos. 
Já no quinto, o sistema foi montado de forma a promover a atração entre os campos, ou seja, o pólo norte ficou próximo do pólo sul. O mesmo procedimento com a limalha e o papel foi realizado.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ao espalhar a limalha de ferro peneirada sobre a folha e esta ter sob si um sistema contendo um imã, pode-se observar o comportamento das linhas de campo magnético, onde para cada situação houve uma alteração diferente no comportamento das linhas de campo. As linhas de campo direcionam-se sempre de um pólo a outro, entrando, convencionalmente, pelo pólo sul e saindo pelo pólo norte, ou seja, não há variação, sendo assim caracteriza-se como um campo rotacional. (SILVA, 2014)
 
	PARTE 1: Ao colocar o imã sob o papel e espalhar as limalhas previamente peneiradas, consegue-se visualizar as linhas de campo magnético formadas pelo ímã. As linhas entre os pólos são paralelas e seguem em linha reta. No pólo, as linhas são mais concentradas, evidenciando que o campo é mais intenso. (YOUNG e FREEDMAN, 2013).
	PARTE 2: Ao colocarmos o prego no polo Norte do imã foi observado que o prego sofre imantação, alterando o campo magnético do imã e concentrando uma maior quantidade de limalha de ferro nesta região. As linhas de indução magnética passam a ser mais intensas onde o prego está localizado, pois o prego passa a ter o seu próprio campo magnético, portanto a região mais distante do prego tem menor intensidade magnética. 
	PARTE 3: Como dito no tópico anterior, a presença de um corpo metálico altera o campo magnético do imã. Ao adicionarmos um pedaço de clipe em cada polo, ambos serão imantados e formarão seu próprio campo magnético, portanto as extremidades terão uma maior intensidade magnética.
	PARTE 4: Ao utilizarmos ímãs com polos semelhantes foi possível perceber a repulsão entre as linhas de força. Podemos confirmar essa observação através do espaço vazio onde encontram-se os ímãs, já que as linhas saem com a mesma direção e se anulam em determinado ponto. (LANA, 2013).
PARTE 5: O mesmo ocorre ao colocarmos ímãs opostos sob o papel. As linhas entre os polos observadas através da limalha são de atração, uma vez que o campo magnético possui linhas de forças que saem do polo norte para o polo sul. (LANA, 2013).
5. CONCLUSÕES
A partir do experimento realizado, foi possível observar as linhas de campo magnético e o seu caráter rotacional.
Pôde-se compreender que, a partir de uma estrutura simples, é possível observar o comportamento das linhas de campo magnético quando sujeitas as mais diversas situações. 
Concluiu-se que não existem monopolos magnéticos, pois, tratando-se da teoria do magnetismo, as linhas do campo magnético são fechadas e os polos magnéticos, inseparáveis. Assim, as linhas fechadas evidenciam a impossibilidade da existência de um único polo magnético isolado: caso existisse, as linhas do campo magnético partiriam dele ou terminariam nele e não seriam fechadas. (SILVA, 2014)
Por fim, o experimento permitiu maior compreensão de fenômenos magnéticos através da visualização dos mesmos. 
6. REFERÊNCIAS
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Fundamentos de Física, 3ed., Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A, 1993. V.03, p.115-125.
LANA, Carlos. Eletromagnetismo: ímãs e indução eletromagnética. Disponível em: <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/eletromagnetismo-1-imas-e-inducao-eletromagnetica.htm>. Acesso em: 22 abr. 2018.
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears & Zemansky – Física III Eletromagnetismo. Ed 12. Pearson: São Paulo, 2013. 
SILVA, C. et al. Eletromagnetismo: Fundamentos e simulações. 1 ed. São Paulo: Pearson, 2014.
APÊNDICE
Figura 1: Campo magnético formado por um imã, conforme experimento 01;
Figura 2: Campo magnético formado por um imã contendo um prego em um dos polos, conforme experimento 02;
Figura 3: Campo magnético formado por um imã contendo um pedaço de metal (clipe) imantado em cada polo, conforme experimento 03;
Figura 4: Quadro comparativo contendo as fotos dos resultados dos experimentos 01, 02 e 03 respectivamente;
Figura 5: Quadro comparativo contendo as fotos dos resultados dos experimentos 04 e 05 respectivamente;
Figura 6: Quadro comparativo contendo os resultados dos experimentos executados, 05, 04, 03, 02, 01 respectivamente.