Aula 10 Magnetismo

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Bases Físicas para Engenharia
Aula 10: Magnetismo
INTRODUÇÃO
Nesta aula, você irá analisar um estudo sobre o eletromagnetismo. Além disso, irá compreender o conceito de campo magnético, sendo
identi�cados os campos originados por ímãs, pelas correntes elétricas e pela Terra.
Bons estudos!
OBJETIVOS
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Reconhecer um imã;
Analisar o conceito de campo magnético de um imã;
Compreender o funcionamento básico de uma bússola;
De�nir Campo magnético uniforme;
Analisar a ação do campo magnético sobre cargas elétricas.
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ÍMÃS
Fonte da Imagem:Fonte da Imagem:
Ímãs ou magnetos são corpos que possuem a capacidade de atrair o ferro e outros materiais. Essa propriedade tem o nome de magnetismomagnetismo, e as
regiões de um ímã onde as ações magnéticas são mais intensas são chamadas de polos magnéticospolos magnéticos.
Todo ímã sempre tem dois polos. Nos ímãs, em forma de barra, por exemplo, os polos estão localizados em suas extremidades. Veja abaixo:
Aproximando-se uma barra imantada de uma pequena bilha de aço, observa-se que a bilha:
a) É atraída pelo polo norte e repelida pelo polo sul.
b) É atraída pelo polo sul e repelida pelo polo norte.
c) É atraída por qualquer dos polos.
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d) É repelida por qualquer dos polos.
e) É repelida pela parte mediana da barra.
Justi�cativa
PRIMEIRA LEI DAS AÇÕES MAGNÉTICAS
Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e polos magnéticos de nomes diferentes se atraem. 
Conforme ilustra a imagem abaixo:
ÍMÃS
Fonte da Imagem:Fonte da Imagem:
A primeira lei das Ações Magnéticas permite a conclusão de que se o polo norte magnético da agulha de uma bússola (instrumento de orientação)
aponta para o polo norte geográ�co, é porque no polo norte geográ�co, existe um polo sul magnético.
Da mesma forma, no polo sul geográ�co existe um polo norte magnético.
Na verdade, os polos geográ�cos e os polos magnéticos da Terra não estão exatamente no mesmo local. Por isso que a agulha da bússola indica
aproximadamente a direção Norte-Sul geográ�ca.
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A imagem, a seguir, ilustra esse conceito.A imagem, a seguir, ilustra esse conceito.
SEGUNDA LEI DAS AÇÕES MAGNÉTICAS (LEI DE COULOMB)
Dois polos magnéticos se atraem ou se repelem na razãoDois polos magnéticos se atraem ou se repelem na razão
inversa do quadrado da distância que os separa.inversa do quadrado da distância que os separa.
Exemplo
, 
Se uma força de interação FF é estabelecida a uma distância dd, ao dobrarmos esta distância a força observada será igual a uma quarta parte da anterior F/4F/4. E
assim por diante.
PRINCÍPIO DA INSEPARABILIDADE DOS POLOS DE UM ÍMÃ
É impossível separar os polos magnéticos de um ímã. Quando dividimos um imã ao meio, obtemos dois outros imãs, cada um com seus próprios
polos norte e sul. Se dividirmos ao meio esses dois novos ímãs, obteremos quatro imãs também com seus próprios polos norte e sul e assim
sucessivamente, até a escala subatômica.
As imagens, abaixo, ilustram esse processo. Observe:
Por mais que cortemos um ímã, nunca conseguiremos separar seus polos. Qual o nome deste fenômeno?
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a) Desintegrabilidade dos polos.
b) Inseparabilidade dos polos.
c) Separabilidade dos polos.
d) Magnetibilidade dos polos.
e) Fragmentação dos polos.
Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO DE UM ÍMÃ
A imagem, a seguir, ilustra o campo magnético. Veja:
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Suponha uma placa de papelão colocada horizontalmente e sob ela um ímã em forma de barra.
Por toda placa de papelão será pulverizada limalha de ferro. Os fragmentos de ferro dispõem-se segundo linhas que se estendem de um polo
magnético ao outro. Essas linhas são chamadas de linhas de induçãolinhas de indução do campo magnético como podem ser vistas na �gura abaixo.
A �gura a seguir representa, de forma esquemática, as linhas de indução do campo magnético da barra.
Atenção
, 
As linhas de indução estão orientadas externamente ao ímã, do polo norte magnético para o polo sul magnético.polo norte magnético para o polo sul magnético.
As linhas de indução de um campo magnético são:
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a) o lugar geométrico dos pontos, onde a intensidade do campo magnético é constante.
b) as trajetórias descritas por cargas elétricas em um campo magnético.
c) aquelas que, em cada ponto, tangenciam o vetor indução magnética, orientadas no seu sentido.
d) aquelas que partem do polo norte de um ímã e vão até o in�nito.
e) nenhuma das anteriores é correta.
Justi�cativa
Uma característica importante das linhas de força de um campo magnético é que elas são sempre:
a) radiais.
b) paralelas.
c) arcos de circunferência.
d) abertas.
e) fechadas.
Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA
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A Terra pode ser considerada um gigantesco ímã. O
magnetismo terrestre é atribuído a enormes correntes
elétricas que circulam no núcleo do planeta, constituído de
ferro e níquel no estado líquido, devido às altas temperaturas.
A imagem, abaixo, ilustra o campo magnético da terra. Observe:
Quando um imã qualquer é suspenso pelo seu centro de massa, como no caso da agulha magnética da bússola, ele se alinha aproximadamente na
direção Norte-Sul geográ�ca do local, isto é, se alinha ao campo magnético da Terra, conforme ilustra a imagem abaixo.
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1. Se a extremidade que corresponde ao polo norte magnético da agulha magnética aponta para uma região terrestre próxima ao polo Norte
geográ�co é porque nessa região da Terra existe um polo sul magnético;
2. Se a extremidade que corresponde ao polo sul magnético da agulha magnética aponta para uma região terrestre próxima ao polo Sul geográ�co é
porque nessa região da Terra existe um polo norte magnético.
Uma bússola aponta aproximadamente para o Norte geográ�co por que:
I) O Norte geográ�co é aproximadamente o norte magnético. 
II) O Norte geográ�co é aproximadamente o sul magnético. 
III) O Sul geográ�co é aproximadamente o norte magnético. 
IV) O Sul geográ�co é aproximadamente o sul magnético.
Está(ão) correta(s):
a) II e III
b) I e IV
c) somente II
d) somente III
e) somente IV
Justi�cativa
A �gura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográ�co?
a) A
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b) B
c) C
d) D
Justi�cativa
CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME
CAMPOS MAGNÉTICOS GERADOS POR CORRENTE ELÉTRICA
Fonte da Imagem:Fonte da Imagem:
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Em 1820, o dinamarquês Hans Christian ØrstedHans Christian Ørsted (glossário) (glossário) (1777- 1851), professor de Física da Universidade de Copenhague, mostrou
experimentalmente que fenômenos elétricos e os magnéticos não eram tão independentes como se supunha até então.
Ørsted descobriu que um �o percorrido por corrente elétrica, posto nas proximidades de uma bússola era capaz de provocar desvio na agulha
magnética. Estava comprovada a ligação existente entre eletricidade e magnetismo.
As imagens, a seguir, ilustram o experimento de Hans Christian Ørsted.
A experiência descrita permite concluir que a corrente elétrica acrescenta propriedades de campo ao espaço à sua volta. Esse campo, capaz de
atuar em agulhas imantadas, é, necessariamente, magnético. Ou seja:
Fonte:Fonte:
Cargas elétricas em movimento, isto é, correntes elétricas, criam um campo magnético na região do espaço que as circunda.
Um escoteiro recebeu, do seu instrutor, a informação de que a presença de uma linha de alta-tensão elétrica pode ocasionar erro na direção que é
fornecida, para o Norte da Terra, por uma bússola.
Supondo-se que a linha de alta-tensão seja de corrente elétrica contínua, pode-se a�rmar que o erro, na direção fornecida pela bússola, será maior
quando:
a) a distância da bússola à linha for pequena, a corrente que passa na linha for intensa e a linha estiver orientada na direção norte–sul.
b) a distância da bússola à linha for grande, a corrente que passa na linha for intensa e a linha estiver orientada na direção leste–oeste.
c) a distância da bússola à linha for pequena, a corrente que passa na linha for fraca e a linha estiver orientada na direção leste–oeste.
d) a distância da bússola à linha for grande, a corrente que passa na linha for fraca e a linha estiver orientada na direção norte–sul.
e) a distância da bússola à linha for nula, como a corrente também.
Justi�cativa
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Glossário