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Magnetismo e Campos Magnéticos

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MagnetismoMagnetismo
„„ Propriedades MagnPropriedades Magnééticasticas
„„ Campo MagnCampo Magnééticotico
„„ Vetor InduVetor Induçção Magnão Magnééticatica
OrientaOrientaçção Geogrão Geográáficafica
Norte GeogrNorte Geográáficofico
Sul GeogrSul Geográáficofico
S
N
AtraAtraçção e Repulsãoão e Repulsão
SSN N
S N SN
SN SN
InseparabilidadeInseparabilidade
SN
N N SS
N NS S
Campo MagnCampo Magnééticotico
É a região ao redor de um ímã na 
qual podem haver forças de origem 
magnética.
Linhas de ForLinhas de Forççaa
„ São linhas fechadas que saem do 
pólo norte e chegam no pólo sul;
„ Representam geometricamente a 
atuação do campo magnético;
„ Sua concentração indica a 
intensidade do campo magnético.
RepresentaRepresentaçção das L.F.ão das L.F.
N S
RepresentaRepresentaçção das L.F.ão das L.F.
RepresentaRepresentaçção das L.F.ão das L.F.
RepresentaRepresentaçção das L.F.ão das L.F.
Magnetismo TerrestreMagnetismo Terrestre
N
S
Vetor InduVetor Induçção Magnão Magnééticatica
MMóódulo:dulo:Depende da intensidade do 
campo magnético.
DireDireçção:ão: Tangente às linhas de 
força do campo magnético.
Sentido:O mesmo das linhas de 
força do campo magnético
Vetor InduVetor Induçção Magnão Magnééticatica
N SB
B
B
B
OrientaOrientaçção de uma Bão de uma Búússolassola
A agulha tem a mesma direção do 
vetor indução magnética com o 
pólo norte apontando no mesmo 
sentido do vetor indução magnética
B
NS
N SB
B
B
B
OrientaOrientaçção de uma Bão de uma Búússolassola
Campo MagnCampo Magnéético tico 
Gerado por Corrente Gerado por Corrente 
ElEléétricatrica
„ Vetor Perpendicular ao plano
„ Experiência de Oersted
„ Campo ao redor de fio retilíneo
Vetor Perpendicular ao PlanoVetor Perpendicular ao Plano
Vetor Entrando Vetor Saindo
Experiência de Experiência de OerstedOersted
Oersted esticou um fio metálico sobre uma 
bússola (fig. 1) e fez passar nele uma 
corrente contínua (fig. 2). Em seguida a 
agulha da bússola se movimentou 
comprovando a existência do campo 
magnético.
Campo MagnCampo Magnéético tico 
ao redor de um fio ao redor de um fio 
condutor condutor retretíílineolineo
Ao redor de um condutor retilíneo 
percorrido por uma corrente elétrica existe 
um campo magnético cujas linhas de força 
são circunferências concêntricas ao fio.
Linhas de ForLinhas de Forççaa
Sentido do Vetor BSentido do Vetor B
Envolvendo-se a 
mão direita no fio 
condutor, o 
polegar indicará o 
sentido da 
corrente e o 
restante dos dedos 
indicarão o sentido 
do campo 
magnético
DireDireçção do Vetor Bão do Vetor B
O vetor indução 
magnética é
tangente às linhas 
de força do campo 
magnético e no 
mesmo sentido 
delas.
MMóódulo do Vetor Bdulo do Vetor B
„ [B]=T (tesla)
„ μ é a constante de 
permeabilidade 
magnética e no vácuo é
μ0=4π.10-7 T.m/A
„ i é a intensidade da 
corrente
„ d é a distância do fio ao 
vetor B
d
iB
..2
.
π
μ=
Espira CircularEspira Circular
Espira circular é um 
fio condutor dobrado 
no formato de uma 
circunferência.
r
i
i
Campo MagnCampo Magnéético tico 
no centro de uma no centro de uma 
Espira CircularEspira Circular
No centro de uma espira circular 
percorrida por uma corrente elétrica existe 
um campo magnético perpendicular ao 
plano que contém a espira.
Linhas de ForLinhas de Forççaa
DireDireçção e Sentido do Vetor Bão e Sentido do Vetor B
O vetor indução magnética é perpendicular 
ao plano que contém a espira e envolvendo-
se a mão direita no fio condutor, o polegar 
indicará o sentido da corrente e o restante 
dos dedos indicarão o sentido do campo 
magnético.
MMóódulo do Vetor Bdulo do Vetor B
„ [B]=T (tesla)
„ μ é a constante de 
permeabilidade magnética 
e no vácuo é μ0=4π.10-7 
T.m/A
PPóólos de uma Espiralos de uma Espira
i
i
B
i
i
B
Campo MagnCampo Magnéético tico 
no interior de um no interior de um 
solensolenóóide retilide retilííneoneo
No interior de um solenóide retilíneo 
percorrido por uma corrente elétrica existe 
um campo magnético uniforme.
SolenSolenóóide Retilide Retilííneoneo
Solenóide retilíneo é
um fio condutor 
enrolado em formato 
de hélice. É muito 
semelhante à mola 
helicoidal da sua 
apostila.
Linhas de ForLinhas de Forççaa
DireDireçção e Sentido do Vetor Bão e Sentido do Vetor B
O vetor B tem a 
mesma direção do 
eixo do solenóide e 
colocando a mão 
direita espalmada 
no solenóide, o 
polegar indicará o 
sentido do campo e 
o restante dos 
dedos indicarão o 
sentido da corrente.
MMóódulo do Vetor Bdulo do Vetor B
„ μ é a constante de permeabilidade magnética
„ i é a intensidade da corrente elétrica
„ n é o número de espiras
„ ℓ é o comprimento do solenóide
l
inB ..μ=
ForForçça Magna Magnéética sobre tica sobre 
cargas elcargas eléétricastricas
Sobre uma carga elétrica em movimento 
no interior de um campo magnético, existe 
uma força magnética perpendicular ao 
plano que contém o vetor velocidade (v) e 
o vetor indução magnética (B).
RepresentaRepresentaçção Vetorialão Vetorial
B
v
B
v
FM
FM
+ -
Regra da Mão Direita Regra da Mão Direita 
(Tapa)(Tapa)
Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.
Regra da Mão EsquerdaRegra da Mão Esquerda
Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.
MMóódulo da Fordulo da Forçça a 
MagnMagnééticatica
„ |q| é o módulo da carga elétrica
„ v é o módulo da velocidade
„ B é o módulo do vetor indução magnética
„ θ é o ângulo formado entre a velocidade (v) e 
o vetor indução magnética (B)
θsenBvqFM ...=
ForForçça Magna Magnéética sobre tica sobre 
fio condutoresfio condutores
Sobre um fio condutor percorrido por 
corrente no interior de um campo 
magnético, existe uma força magnética 
perpendicular ao plano que contém o fio e 
o vetor indução magnética (B).
Origem da forOrigem da forççaa
„ Sobre cada elétron em 
movimento no fio haverá
uma força magnética 
perpendicular ao fio cujo 
sentido é definido pela 
regra da mão direita, se 
pensarmos no sentido 
convencional da corrente 
perceberemos que o 
sentido da força será o 
mesmo.
ConclusãoConclusão
„ Dessa forma, o condutor estará sujeito à ação de 
uma força magnética F, que é a resultante de todas 
essas forças sobre cada partícula.
Regra da Mão Direita Regra da Mão Direita 
(Tapa)(Tapa)
i
B
Regra da Mão EsquerdaRegra da Mão Esquerda
i
MMóódulo da Fordulo da Forçça a 
MagnMagnééticatica
„ B é o módulo do vetor indução magnética
„ i é intensidade da corrente
„ l é o comprimento do fio
„ θ é o ângulo formado entre o fio e o vetor 
indução magnética (B)
θsenliBFM ...=
ForForçça magna magnéética entre fiostica entre fios
„ Direção: Perpendicular aos fios
„ Sentido: Atração (correntes de mesmo sentido)
Repulsão (correntes de sentidos opostos)
ForForçça magna magnéética entre fiostica entre fios
d
liiF
li
d
iF
liBF
..2
...
..
..2
.
..
21
2,1
2
1
2,1
212,1
π
μ
π
μ
=
=
=
d
liiF
li
d
iF
liBF
..2
...
..
..2
.
..
12
1,2
1
2
1,2
121,2
π
μ
π
μ
=
=
=
d
liiF M
... 21μ=
InduInduçção ão 
MagnMagnééticatica
„ Fluxo Magnético através de uma espira
„ Indução Magnética em circuitos fechados
„ Lei de Lenz
Fluxo MagnFluxo Magnéético Atravtico Atravéés de s de 
uma Espirauma Espira
θ cos.A.BΦ =
θ cos.A.BΦ =
Fluxo MagnFluxo Magnéético Atravtico Atravéés de s de 
uma Espirauma Espira
„ Φ é o fluxo magnético através da espira
„ B éo módulo do vetor campo magnético
„ A é a área da espira
„ θ é o ângulo entre o vetor campo magnético 
(B) e o vetor normal á espira (n)
Fluxo MagnFluxo Magnééticotico
Caso Particular (Caso Particular (θθ=90=90ºº))
nulo=Φ
A.BΦ =
Fluxo MagnFluxo Magnééticotico
Caso Particular (Caso Particular (θθ=0=0ºº))
[ ]
[ ]
[ ] (weber) Wb2T.mΦ
2mA
(tesla) TB
==
=
=
Fluxo MagnFluxo Magnééticotico
Unidades de MedidaUnidades de Medida
InduInduçção Magnão Magnéética em tica em 
Circuitos FechadosCircuitos Fechados
Se um circuito fechado é submetido a uma 
variação de fluxo magnético, haverá nele 
uma corrente elétrica induzida, cujo sentido 
e intensidade depende dessa variação do 
fluxo magnético.
Portanto:
“Os efeitos da força eletromotriz induzida 
tendem a se opor às causas que lhe deram 
origem (princípio da ação e reação).”
“O sentido da corrente elétrica induzida é tal 
que se opõe á variação de fluxo que a 
produziu”
Lei de Lei de LenzLenz
Interpretando a Lei de Interpretando a Lei de LenzLenz
O movimento da espira provoca uma 
variação do fluxo magnético no seu 
interior o que produz a corrente induzida, 
que, por sua vez, atuará no sentido de se 
opor ao movimento.
Resumindo a Lei de Resumindo a Lei de LenzLenz
Portanto: se aproximarmos ou afastarmos a espira, o 
movimento será sempre freado pela ação da corrente 
induzida.
Isso ocorre para que o princípio da 
conservação de energia seja satisfeito. Caso 
fosse diferente, quando empurrássemos o 
pólo norte em direção à espira e aparecesse 
um pólo sul em sua face, bastaria um leve 
empurrão e pronto, teríamos um movimento 
perpétuo. O ímã seria acelerado em direção à
espira, ganhando energia cinética e ao 
mesmo tempo surgiria energia térmica na 
espira.Ou seja, estaríamos obtendo alguma 
coisa em troca de nada. A natureza não 
funciona desse jeito. 
Por que isso ocorre?Por que isso ocorre?
Então sempre experimentamos uma força 
de resistência ao mover o ímã, isto é, 
teremos de trabalhar. Quanto maior a 
velocidade, maior será a corrente induzida 
e, conseqüentemente maior a taxa de calor 
dissipada na bobina. O trabalho será
exatamente igual à energia térmica que 
aparece na bobina.
Continuando...Continuando...
Δt
Δ
ε
Φ=
ForForçça Eletromotriz Induzidaa Eletromotriz Induzida
„ ε é a força eletromotriz induzida
„ ΔΦ é a variação fluxo magnético
„ Δt é o intervalo de tempo
	Magnetismo
	Orientação Geográfica
	Atração e Repulsão
	Inseparabilidade
	Campo Magnético
	Representação das L.F.
	Representação das L.F.
	Representação das L.F.
	Magnetismo Terrestre
	Vetor Indução Magnética
	Orientação de uma Bússola
	Campo Magnético Gerado por Corrente Elétrica
	Vetor Perpendicular ao Plano
	Experiência de Oersted
	Campo Magnético ao redor de um fio condutor retílineo
	Linhas de Força
	Sentido do Vetor B
	Direção do Vetor B
	Módulo do Vetor B
	Espira Circular
	Campo Magnético no centro de uma Espira Circular
	Linhas de Força
	Direção e Sentido do Vetor B
	Módulo do Vetor B
	Pólos de uma Espira
	Campo Magnético no interior de um solenóide retilíneo
	Solenóide Retilíneo
	Linhas de Força
	Direção e Sentido do Vetor B
	Módulo do Vetor B
	Força Magnética sobre cargas elétricas
	Representação Vetorial
	Regra da Mão Direita (Tapa)
	Regra da Mão Esquerda
	Módulo da Força Magnética
	Força Magnética sobre fio condutores
	Origem da força
	Conclusão
	Regra da Mão Direita (Tapa)
	Regra da Mão Esquerda
	Módulo da Força Magnética
	Força magnética entre fios
	Força magnética entre fios
	Indução Magnética
	Fluxo Magnético Através de uma Espira

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