AULA 1 Características dos IMÃS

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ELETROMAGNETISMO
Campo Magnético
1- Características dos IMÃS:
Segundo relatos, cerca de seis séculos A. C. alguns fenômenos magnéticos foram notados pelos gregos. Em uma região da Ásia, que fazia parte da Grécia nessa época, foi encontrado um tipo de pedra que tinha a propriedade de atrair pedaços de ferro. Essa região, chamada de Magnésia, deu origem ao termo magnetismo. A referida pedra é, na verdade, um óxido de ferro (Fe3 O4) denominado magnetita e trata-se de um imã natural.
De modo geral, imãs são corpos que podem atrair ferro ou aço e são constituídos de ferro, cobalto e níquel ou de ligas que que contêm alguns desses elementos chamados de ferromagnéticos.
Muito tempo depois dos gregos, por volta do século X da Era Cristã, os chineses aprenderam um processo simples de imantação, criando, assim, os primeiros imãs artificiais. Com a pedra de magnetita, esfregavam um corpo de ferro sempre no mesmo sentido, transformando-o em imã.
Atualmente são confeccionados imãs com formas e tamanhos diferentes, os quais têm em sua composição diferentes porcentagens de ferro, níquel e cobalto.
Quando fazemos um imã entrar em contato com limalha de ferro, observamos nele duas regiões específicas onde é maior a quantidade de limalha aglutinada, ou seja, duas regiões do imã onde suas ações magnéticas são mais acentuadas. Essas regiões denominam-se polos do imã.
Para determinar a polaridade de um imã, basta suspendê-lo por um fio amarrado ao seu centro de gravidade e aguardar que entre em equilíbrio. Ele ficará disposto aproximadamente na direção norte-sul geográfica, como ilustrado na figura.
Adota-se como polo norte do imã sua extremidade voltada para o norte geográfico, e como polo sul do imã a extremidade voltada para o sul geográfico.
 
A terra se comporta como um imã, o que explica a orientação da bússola aproximadamente na direção norte-sul.
Dois fatos importantes verificados experimentalmente constituem princípios básicos do magnetismo.
· Princípio da atração e repulsão
“Polos magnéticos de mesma polaridade se repelem, e polos magnéticos de polaridades diferentes se atraem.”
· Inseparabilidade dos polos magnéticos
“Não existe imã com apenas um polo.”
Se pudéssemos extrapolar o processo de quebra dos imãs, dividindo-os cada vez mais, chegaríamos ao átomo, que, como você verá, é um imã que apresenta dois polos opostos. Disso pode-se concluir que um único polo magnético não pode existir isoladamente. Em outras palavras, a estrutura magnética mais simples é bipolar.
 
2- Campo Magnético
Estudamos na Eletrostática que cargas elétricas em repouso ou em movimento criam campos elétricos. Quando estão em movimento, no entanto, elas dão origem também a campos magnéticos. Isso foi comprovado experimentalmente em 1820 pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted.
O experimento de Oersted foi bastante simples: ele colocou um fio elétrico próximo a uma bússola, paralelo à orientação de agulha. Ao fazer passar corrente elétrica pelo fio, ele descobriu a conexão entre eletricidade e magnetismo: notou deflexão na agulha da bússola, que, em vez de continuar apontando aproximadamente para o norte-sul geográfico, posicionou-se perpendicularmente ao condutor. Ao abrir o interruptor, ele observou que a agulha voltava a ocupar a posição inicial. Assim, Oersted mostrou uma relação entre eletricidade e magnetismo, originando um novo campo de estudo na Física: o Eletromagnetismo.
Esse experimento mostra que, uma corrente elétrica, ou seja, cargas em movimento ordenado, produz ao seu redor uma região de influência magnética. Essa região é chamada de campo magnético. Assim, campos magnéticos formam-se ao redor de imãs ou de condutores percorridos por corrente elétrica.
Nesse espaço ao redor deles, o campo magnético é representado por linhas de campo ou linhas de indução. Para observar a forma desse campo, você deve espalhar limalha de ferro em uma folha de papel e depois aproximar um imã ou um fio conduzindo corrente elétrica.
 
Também é possível, com uso da limalha, visualizar a geometria do campo magnético ao redor do condutor percorrido por corrente elétrica. Se o fio percorrido por corrente elétrica for reto, a distribuição das pequenas partículas de ferro imantadas pelo campo magnético da corrente é circular e concêntrica ao fio.
A representação do campo magnético em cada ponto é feita por meio do vetor indução magnética B, comumente denominado vetor campo magnético. A direção desse vetor, em cada ponto, é a da tangente à linha de campo que passa pelo ponto considerado, e seu sentido concorda com os das linhas.
O vetor B tem, em cada ponto do campo, mesma direção e mesmo sentido que as linhas de indução.
Um caso particular importante é o do campo magnético uniforme, cujo sentido, intensidade e direção são os mesmos em todos os pontos. As linhas de indução de um campo magnético uniforme são paralelas, igualmente orientadas, e sua densidade é constante, fato representado por uma igualdade no espaçamento entre elas. Para os campos magnéticos uniformes, o vetor B é constante. Um exemplo de campo magnético uniforme é o que existe entre os polos de um imã em forma de ferradura, como mostra a figura.
 
 Eletromagnetismo - AJDS