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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. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21
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