Campo magnético criado por correntes eléctricas • Campo magnético criado por um solenóide percorrido por uma corrente: – As linhas de campo magnético passam pelo interior do “cilindro” de correntes e fecham-se do lado de fora do mesmo. – Se o solenóide fosse muito longo a campo no seu interior seria aproximadamente uniforme e no exterior aproximadamente nulo. – Repare-se na semelhança entre as linhas de campo magnético criadas por um solenóide e por uma barra magnética. 9/27 Campo Magnético Terrestre • • • A Terra é um íman gigantesco, cujo campo magnético é produzido por correntes no interior do planeta e se assemelha ao que seria produzido por um magnete. Os pólos magnéticos da Terra não coincidem com os pólos geográficos: a linha que une os pólos geográficos cruza-se no centro da Terra com a linha que une os pólos magnéticos, segundo um ângulo de cerca de 8°. O que denominamos pólo norte magnético é na realidade um pólo sul e está actualmente próximo do pólo norte geográfico, mas nem sempre foi assim: o campo magnético terrestre vai variando ao logo do tempo. 10/27 10/27 Campo Magnético Terrestre • • • Num dado local uma agulha magnética que possa rodar livremente (bússola) aponta sempre na mesma direcção. Para uma correcta orientação é necessário conhecer a declinação magnética (ângulo entre a direcção indicada pela bússola e a direcção do norte geográfico), que varia de local para local, além de variar no tempo. A declinação magnética em Coimbra, Portugal, é de -3° 52’, com uma variação média anual de +0° 7’ (Abril de 2005). O sinal negativo indica que o norte dado pela bússola está desviado para oeste, relativamente ao norte geográfico. Já a declinação magnética da cidade de Bento Gonçalves, Rio Grande do Sul, Brasil, é de 17° 28’. Normalmente no mostrador das bússolas é indicada a declinação magnética do local onde a bússola é adquirida... 11/27 11/27 Campo Magnético Criado por uma Carga em Movimento & Quando uma carga eléctrica pontual q se move com velocidade v cria em cada ponto do espaço um campo magnético dado por (e para v << c): onde rˆ é o vector unitário orientado da carga para o ponto onde se calcula o campo e µo é a permeabilidade magnética do vazio, cujo valor em unidades SI é: −7 −7 2 µo = 4π × 10 T ⋅ m A = 4π × 10 N A 12/27 12/27 Campo Magnético de uma Corrente: Lei de Biot-Savart O campo magnético criado por uma corrente eléctrica de forma arbitrária pode ser obtido pela lei de Biot-Savart: & um elemento do fio dl , percorrido por uma corrente I , cria num ponto a uma distância r um campo magnético: 13/27 13/27 Campo Magnético de uma Corrente: Lei de Biot-Savart Campo devido a uma espira com corrente O campo magnético no centro da espira é direccionado ao longo do eixo da espira, e o seu módulo é dB = µ0 4π I dl senθ R2 & θ é o ângulo entre dl e r̂ i.e. 90º para cada elemento de corrente B = ∫ dB = µ0 I 4π R 2 ∫ dl Campo magnético no centro de uma espira percorrida por uma corrente I 14/27 14/27