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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.
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Campo Magnético Terrestre
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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
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Campo Magnético Terrestre
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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
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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
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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:
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um elemento do fio dl , percorrido por uma corrente I , cria num
ponto a uma distância r um campo magnético:
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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
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