Propriedades Magnéticas Campo Magnético Vetor Indução Magnética

Magnetismo

Propriedades Magnéticas


Campo Magnético
Vetor Indução Magnética
Orientação Geográfica
Norte Geográfico
N
S
Sul Geográfico
Atração e Repulsão
S
N
N
S
N
S
S
N
N
S
N
S
Inseparabilidade
N
S
N
N
S
N
S
N
S
S
Observação:
Isso acontece porque a orientação
magnética está nos átomos do material:
Magnético
Não-Magnético
Campo Magnético
É a região ao redor de um ímã na qual podem haver forças de
origem magnética.
Linhas de Força
 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.
Representação das
L.F.
N
S
Representação das
L.F.
Representação das
L.F.
Representação das L.F.
Observação
As linhas de indução são
consideradas linhas fechadas
(começam e terminam no mesmo
corpo), enquanto que as linhas de
campo elétrico são consideradas
linhas abertas (começam em um
corpo e terminam em outro).
Representação das L.F.
Magnetismo Terrestre
Eixo Geográfico
NG
SM
N
S
SG
NM
Eixo Magnético
S
N
Vetor Indução Magnética
Módulo:Depende da intensidade do campo magnético.
Direção: Tangente às linhas de força do campo
magnético.
Sentido:O mesmo das linhas de força do campo
magnético
Vetor Indução Magnética
BA
B
A
BD
N
D
C
BC
S
BB
Orientação de uma Bússola
A agulha tem a mesma direção do vetor indução magnética
com o pólo norte apontando no mesmo sentido do vetor
indução magnética
B
S
N
Orientação de uma
Bússola
S
N
N
S
N
S
Campo Magnético
Gerado por Corrente
Elétrica
Vetor Perpendicular ao plano
 Experiência de Oersted
 Campo ao redor de fio retilíneo

Vetor Perpendicular ao Plano
Vetor Entrando
Vetor Saindo
Experiência de Oersted
BATERIA
Ao fechar a
chave muda
a posição
da bússola
Campo Magnético ao
redor de um fio
condutor retílineo
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 Força
Sentido 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
1ª Regra da mão direita:
Serve para indicar a direção e o sentido
do campo magnético produzido por uma
corrente elétrica:
Dedão: Corrente Elétrica (i)
Outros dedos: Linhas do Campo
Magnético (B)
Direção do Vetor B
O vetor indução
magnética é
tangente às linhas
de força do campo
magnético e no
mesmo sentido
delas.
Módulo do Vetor B
.i
B
2. .r
[B]=T (tesla)
 μ é a constante de
permeabilidade
magnética e no vácuo
é μ0=4.10-7 T.m/A
 i é a intensidade da
corrente
 r é a distância do fio
ao vetor B

EXEMPLO 1
Para a figura abaixo, determine o valor do vetor indução
magnética B situado no ponto P e marque a alternativa
correta. Adote μ = 4π.10-7 T.m/A, para a permeabilidade
magnética.
a) B = 4 . 10-5 T
b) B = 8 . 10-5 T
c) B = 4 . 10-7 T
d) B = 5 . 10-5 T
e) B = 8 . 10-7 T
Espira Circular
i
Espira circular é um
fio condutor
dobrado no formato
de uma
circunferência.
r
i
Campo Magnético no
centro de uma Espira
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 Força
Direção 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.
Módulo do Vetor B
 [B]=T (tesla)

μ é a constante de
permeabilidade magnética e no
vácuo é μ0=4.10-7 T.m/A
Pólos de uma Espira
i
i
B
B
i
i
EXEMPLO 2

Na figura abaixo temos a representação de uma espira circular de raio
R e percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i. Calcule o
valor do campo de indução magnética supondo que o diâmetro dessa
espira seja igual a 6πcm e a corrente elétrica seja igual a 9 A. Adote μ =
4π.10-7 T.m/A.
a) B = 6 . 10-5 T
b) B = 7 . 10-5 T
c) B = 8 . 10-7 T
d) B = 4 . 10-5 T
e) B = 5 . 10-7 T
Campo Magnético no
interior de um
solenóide retilíneo
No interior de um solenóide retilíneo percorrido por uma
corrente elétrica existe um campo magnético uniforme.
Solenóide Retilíneo
Solenóide retilíneo
é um fio condutor
enrolado em
formato de hélice.
É muito
semelhante à mola
helicoidal da sua
apostila.
Linhas de Força
Direção 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.
Módulo do Vetor B
B




.n.i

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
EXEMPLO 3
(OSEC-SP) Um solenóide compreende 5000 espiras por
metro.
A
intensidade
do
vetor-indução-magnética
originada na região central pela passagem de uma
corrente elétrica de 0,2 A é de:
a) 4 x 10-4 T.
b) 8 x 10-4 T.
c) 4 x 10-3 T.
d) 2 x 10-4 T.
e) nda
Força Magnética sobre
cargas elétricas
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).
Representação
Vetorial
FM
B
+
v
FM
B
v
Regra da Mão Direita
(Tapa)
Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.
Regra da Mão Esquerda
Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.
Exemplo
B
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
q>0
X
X
X
X
X
Fm
V
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Exemplo
B
V
q>0
Fm
Exemplo
B
I
Fm
Exemplo
B
Fm
i
Módulo da Força Magnética
FM  q .v.B.sen




|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)
Força Magnética sobre fio
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 força
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.
Conclusão

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
(Tapa)
B
i
Regra da Mão Esquerda
i
Módulo da Força Magnética
FM  B.i.l.sen




B é o módulo do vetor indução magnética
i é intensidade da corrente
 é o comprimento do fio
θ é o ângulo formado entre o fio e o vetor
indução magnética (B)