Campos Magnéticos Estacionários

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Unidade 2
Seção 2
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EletromagnetismoEletromagnetismo
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Webaula 2
Campos magnéticos
estacionários
Nesta webaula estudaremos os campos
magnéticos gerados pelas correntes elétricas
em meios contínuos. Este assunto é muito
importante, e os conceitos que serão vistos
aqui serão fundamentais para o entendimento
do funcionamento de equipamentos como
transformadores, motores e geradores
elétricos.
iStock 20182
O campo magnético é uma propriedade
intrínseca de qualquer partícula elementar,
assim como é o elétron. Em alguns tipos de
materiais, os elétrons possuem campos
magnéticos que se somam, produzindo um
campo magnético resultante. Entretanto, em
outros tipos de materiais, os campos
magnéticos gerados pelos elétrons formam
uma resultante nula.
Campo magnético
Tanto os campos elétricos quanto os
campos magnéticos são grandezas
vetoriais e são representados por linhas
de campo, não reais, que indicam que o
sentido do campo é tangente a essas
linhas.
3
Diferentemente dos campos elétricos, em que
as linhas de campo partem de uma carga
positiva em direção a uma carga negativa, os
campos magnéticos formam os polos norte e
sul, e as linhas de campo partem do polo norte
em direção ao polo sul.
Linhas de campo magnético em um imã
permanente
Fonte: elaborada pelo autor.
4
Campo magnético gerado por uma
partícula em movimento
Fonte: elaborada pelo autor.
5
Explore a galeria para ver o
conteúdo.
Para medir o campo magnético
gerado por uma partícula em
movimento, pode-se considerar
uma partícula solta em um
espaço, com velocidade e
direção conforme indicado na
imagem.

Campo magnético gerado por um elemento de
carga em um fio percorrido por corrente
Fonte: elaborada pelo autor.
Partindo da equação anterior para um campo
gerado por uma carga q, pode-se escrever uma
equação similar para dq, e desta forma
teremos:
6
Contudo, sabemos que a corrente elétrica
em um fio é dada por:
Se a carga tem uma velocidade ,
significa que ela percorrerá uma distância ,
, que é representada por um vetor, pois
a direção dessa distância infinitesimal
acompanhará a tangencial do
comprimento do fio.
Sabendo que tem a mesma direção e
sentido de , em um certo tempo ,
podemos escrever que a velocidade é dada por:
E então reescrever a equação do campo
magnético (lei de Biot-Savart):
7
A equação que foi obtida é denominada lei de Biot-Savart em sua forma diferencial. Assim, o
campo magnético total gerado pelo fio percorrido por corrente pode ser obtido pela integral:
8
Fio longo percorrido por corrente
Fonte: adaptado de Halliday et al. (2016, [s.p.]).
9
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conteúdo.
Podemos utilizar a lei de Biot-
Savart para calcular o campo
magnético:

Nesta webaula traçamos um paralelo entre os campos
magnéticos e os campos elétricos e vimos que os campos
magnéticos gerados por uma corrente elétrica podem ser
calculados pela lei de Biot-Savart.
10
Acesse o vídeo e veja como as forças atuam em um
condutor percorrido por uma corrente elétrica.
Como funcionam os motores CC. Disponível em:
<https://goo.gl/R8Ax5J>. Acesso em: 18 jan. 2018.
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