APRESENTACAO MAGNETISMO 01 (Campo Magnético; Ímãs; Conceito de campo magnético e linhas de campo magnético)

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18/10/2018
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Magnetismo 1
(Campo Magnético; Ímãs; Conceito de 
campo magnético e linhas de campo 
magnético)
FÍSICA
Tio Robson Florentino
robflorentino@gmail.com
(22) 99900-9234
Ímãs
São corpos que tem a propriedade de atrair o ferro ou algumas de suas
ligas ( mas não o aço inox) ou de interagir entre si.
O fenômeno foi observado há mais de 2.000 anos em uma região da
Ásia Menor denominada Magnésia (atual Turquia). Daí o nome
magnetismo.
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Magnetita
As rochas compostas basicamente de óxido de ferro (Fe3O4)
são denominadas magnetitas. O minério de ferro (Fe3O4) é
considerado um ímã natural.
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Ímãs artificiais
Os ímãs naturais supriram por muito tempo as necessidades da
humanidade, mas, com o progresso, foi preciso desenvolver ímãs
artificiais mais potentes e duradouros. O processo de obtenção dos ímãs
artificiais é denominado imantação.
Fig.: Ímãs de Alnico: liga composta de Fe
(Ferro) contendo Al (Alumínio), Ni (Níquel) e
Co (Cobalto), além de outros elementos. Essa
liga foi criada na década de 30.
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Tipos de ímãs artificiais
- Alnico: criado na década de 1930. Funcionam a altas temperaturas
(500°C a 550°C) e são resistentes à corrosão.
- Ferrite: criado no início de 1950. Resistente à corrosão, sais lubrificantes
e gases. Usado em alto falantes.
- Samário – cobalto: criado nos anos 1960. Caro e frágil. É funcional a
temperaturas de até 250°C. Utilizado em micromotores.
- Neodímio – ferro – boro: criado da década de 1980. São os mais
modernos pois possuem as melhores propriedades magnéticas. São
utilizados em alto falantes, equipamentos elétricos e brindes.
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Polos de um ímã
Qualquer ímã possui dois polos, denominados polo norte (N) e polo sul
(S).
- Polo norte (N): se volta para o norte geográfico da Terra.
- Polo sul (S): se volta para o sul geográfico da Terra.
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Interação entre os polos de um ímã
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Polos de nomes
contrários se atraem e de
mesmo nome se repelem.
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Inseparabilidade dos polos de um ímã
Um polo magnético norte jamais existe sem a
presença de um polo magnético sul e vice versa.
Se partirmos um ímã ao meio, novos ímãs serão
formados.
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Ímãs permanentes e temporários
- Permanentes: mantém a imantação.
- Temporários: o corpo perde a imantação de forma
imediata.
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Campo magnético
Em torno de um ímã ou de um condutor percorrido por uma corrente
elétrica, observam – se interações de origem magnética devido à
existência de um campo magnético gerado por eles.
O campo pode ser visualizado pelas linhas de força magnética (linhas de
campo magnético). As linhas de indução são orientadas do polo norte para o
polo sul.
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Campo magnético da Terra
Podemos associar a Terra a um
grande ímã, cuja propriedade
magnética acredita – se ser em
consequência de correntes elétricas
existentes na sua parte central
(constituída de um núcleo de ferro
fundido). O polo sul magnético
aproximadamente no norte
geográfico e o polo norte magnético
aproximadamente no sul geográfico.
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Cinturões de Van Allen – escudo magnético da Terra
A Terra possui um campo magnético, a magnetosfera, cujas
linhas de indução correm de polo a polo, curvando – se sobre si
próprias
Os cinturões de Van Allen são duas zonas da magnetosfera que
captam ou repelem partículas provenientes do espaço.
A Terra é constantemente bombardeada pelas partículas
ionizadas e nocivas à saúde provenientes principalmente do Sol.
Devido à existência do campo magnético terrestre, estamos
parcialmente livres, na superfície do planeta, dessas radiações e
partículas.
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Auroras polares
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Indução Magnética
É a imantação de um campo magnético por meio de um
ímã. As substâncias ferromagnéticas tem seus ímãs
elementares orientados facilmente quando submetidos a ação
de um campo magnético.
Exemplo: ferro e níquel
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Campo magnético gerado por correntes elétricas
Toda corrente elétrica gera no espaço que a envolve, um
campo magnético. Todo campo magnético é produzido por
cargas elétricas em movimento. O campo magnético é uma
grandeza vetorial: tem um módulo, uma direção e um
sentido.
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1) Marque a afirmativa correta:
a) Todos os imãs possuem dois polos, o polo norte e o sul. O polo sul é o positivo de um imã,
enquanto o norte é negativo.
b) Ao quebrar um imã, os seus polos são separados, passando a existir um imã negativo e outro
positivo.
c) Ao aproximar os polos iguais de um imã, eles repelem-se. Quando polos diferentes aproximam-se,
eles atraem-se.
d) Os materiais ferromagnéticos são os que não podem ser atraídos por imãs.
2) A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:
a) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo sul magnético, e o sul geográfico está na 
mesma posição que o norte magnético.
b) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o sul geográfico está 
na mesma posição que o sul magnético.
c) O polo norte magnético está próximo do polo sul geográfico, e o polo sul magnético está próximo 
ao polo norte geográfico.
d) O polo norte magnético está próximo do polo norte geográfico, e o polo sul magnético está 
próximo do polo sul geográfico.
e) O polo norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do polo sul magnético, e o polo Sul 
geográfico está defasado de 45º do polo norte magnético.
3) Uma bússola é colocada na proximidade do imã da 
figura sobre o ponto A:
Sabendo que o vermelho corresponde ao polo norte da 
bússola, qual será a orientação da agulha sobre o ponto A:
A Experiência de Oersted
Desta maneira Oersted provou que um fio condutor percorrido por corrente elétrica gera ao 
seu redor um campo magnético, cujo o sentido depende do sentido da corrente.
Chave aberta - não há fluxo de 
corrente elétrica: a agulha 
magnética se mantém paralela ao 
fio na direção Norte-Sul geográfica. 
Chave fechada – fluxo de 
corrente: a agulha magnética 
sofre desvio.
Invertendo o sentido da corrente 
a agulha gira em sentido oposto. 
Princípio Básico do Eletromagnetismo
A corrente elétrica atua como se fosse um imã, exercendo uma força magnética
sobre a agulha, provocando então seu desvio.
A corrente elétrica produz efeitos magnéticos.
Estabelecida a relação entre eletricidade e magnetismo.
Desta maneira Oersted provou que um fio condutor percorrido por corrente 
elétrica gera ao seu redor um campo magnético, cujo o sentido depende do 
sentido da corrente. (uma região de ação da força magnética)
Uma corrente elétrica, passando por um condutor, produz um campo magnético 
ao redor do condutor, como se fosse um ímã; 
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Campo magnético em um fio retilíneo (B)
µ0 = 4pi x 10-7 T.m/A
i: corrente elétrica, em Amperès
r: distância do ponto P ao fio.
Unidade do SI: Tesla (T) 
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As linhas de campo magnético são linhas a partir das quais pode-se visualizar
a configuração do campo magnéticode uma dada distribuição de correntes no 
espaço. No entorno de um fio longo transportando uma corrente, elas são da 
forma:
Vetor Entrando Vetor Saindo
Sentido do campo magnético
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Sentido do campo magnético
O sentido do campo é dado pela regra da mão direita. O
polegar é disposto no sentido da corrente e os demais dedos
semidobrados envolvendo o condutor fornecem o sentido de B
Convenção:
: afasta – se do observador
: aproxima – se do observador
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Campo magnético total

×
==
2
0
4 r
esdIBdB r
rr
rr
pi
µ
Regra da mão direita para determinar a direção do campo magnético→
Em volta de um fio longo transportando uma corrente, as linhas do
campo magnético formam círculos em torno do fio.
Linhas de campo magnético ao redor do fio
com corrente I evidenciadas com limalhas de
ferro→
B
r
B
r
B
r
r
I
B
pi
µ
2
0
=
Módulo do campo magnético gerado pelo fio
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A lei de Ampère
A lei de Ampère é geral, mas a sua utilidade no cálculo do campo magnético
devido a uma distribuição de correntes depende da simetria do problema.
envo
C
ildB µ=⋅
rr
)(cos 21021 iiBdliii
C
env −=−=  µθ
Da figura ao lado tem-se:
Então:
( )21 iildB o
C
−=⋅ µ
rr
(lei de Ampère)
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1) A figura a seguir representa dois fios muito longos, paralelos e perpendiculares 
ao plano da página. Os fios são percorridos por correntes iguais e no mesmo 
sentido, saindo do plano da página. O vetor campo magnético no ponto P, indicado 
na figura, é representado por:
a) ←
b) →
c)↓
d) ↑
e) |B| = 0
Dois condutores retos, extensos e paralelos, estão separados por uma distância 
d = 2,0cm e são percorridos por correntes elétricas de intensidades i1 = 1,0A e i2
= 2,0 A, com os sentidos indicados na figura a seguir.
(Dado: permeabilidade magnética
no vácuo = 4pi x 10–7 T . m/A)
Calcule o campo magnético resultante nos pontos “x”, “y” e “z”, aos
quais se localizam a uma distância d/2 de cada fio.
x
y
z
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2) A figura representa dois fios bastantes longos (1 e 2), perpendiculares 
ao plano do papel e percorridos por correntes de sentido contrário, i1 e i2, 
respectivamente.
A condição para que o campo magnético 
resultante, no ponto P, seja zero é:
a) i1 = i2
b)i1 = 2i2
c) i1 = 3i2
d) i1 = 4i2
3) A figura abaixo mostra duas espiras concêntricas que conduzem correntes 
elétricas nos sentidos indicados pelas setas. Determine o módulo, a direção e o 
sentido do campo magnético resultante no ponto O, sabendo que a corrente que 
passa pela espira maior corresponde ao triplo da corrente que circula a espira 
menor.
a) O campo em O corresponde à quinta parte do campo da maior espira e sai do plano da página.
b) O campo em O corresponde à metade do campo da maior espira e entra no plano da página.
c) O campo em O corresponde à sexta parte do campo da maior espira e sai do plano da página.
d) O campo em O corresponde à metade do campo da menor espira e entra no plano da página.
e) O campo em O corresponde ao triplo do campo da menor espira e sai do plano da página.
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