Aula 1

MAGNETISMO I
Prof.: Célio Normando
ORIGEM DO MAGNETISMO
Os ímãs naturais encontrados na natureza, chamados de
Magnetitas, são compostos por Óxido de Ferro (Fe3O4).
Os ímãs artificiais são materiais geralmente compostos de
metais e ligas cerâmicas aos quais se transmitem as
propriedades magnéticas e estes podem ser temporários
(transitórios) ou permanentes.
Imãs permanentes – materiais de aço
Imãs transitórios – materiais de ferro em geral
Fenômenos Magnéticos
Um imã atrai limalhas de ferro apenas em certas
regiões e não em toda sua extensão.
N
S
Todo imã apresenta dois polos denominados norte
e sul.
N
S
Todo imã que pode girar livremente toma
aproximadamente, a direção norte-sul geográfica
do lugar.
S
N
POLOS DE MESMO NOME SE REPELEM
S
N
N
S
POLOS DE NOMES DIFERENTES SE ATRAEM
N
S N
S
A Terra funciona como um imenso ímã sendo, entretanto,
fraco. O "Sul (S)" magnético deste ímã está próximo do
polo norte e o "Norte (N)" magnético próximo do polo sul.
Por isto, o norte do ímã da bússola apontará para o "Sul
magnético" da Terra.
Campo magnético da Terra
OS POLOS DE UM IMÃ SÃO INSEPARÁVEIS.
Ao dividirmos um imã ao meio, obtém-se dois novos
imãs, cada um com dois polos.
CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS QUANTO AO
COMPORTAMENTO MAGNÉTICO
SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS OU FERROMAGNÉTICAS
São aquelas que permitem a orientação de seus imãs
elementares.
O ferro, o níquel, o cobalto, e algumas ligas metálicas ,
como o aço, permitem a orientação de seus dipolos
magnéticos.
SUBSTÂNCIAS NÃO MAGNÉTICAS OU
PARAMAGNÉTICAS
São aquelas que não permitem a orientação de
seus imãs elementares.
O alumínio, manganês, estanho, cromo, platina, paládio,
madeira, plástico são substâncias não magnéticas.
CAMPO MAGNÉTICO
Região do espaço modificada pela presença de um imã.
Campo Magnético Uniforme
No interior de um imã em forma de ferradura o
campo magnético é UNIFORME.
N
S
As linhas de indução nascem no polo Norte e
morrem no polo Sul.
Experimento de Oersted
Não são somente os imãs que geram o magnetismo.
Em 1819, o cientista dinamarquês Oersted descobriu
uma relação entre o magnetismo e a corrente elétrica.
Ele observou que uma corrente elétrica ao atravessar
um condutor produzia um campo magnético em torno de
um condutor.
No circuito, com a chave aberta, a agulha da bússola está
orientada segundo o magnetismo terrestre.
Fechando a chave, a agulha da bússola assume uma nova
posição, perpendicular ao fio condutor, acusando a
presença de um campo magnético gerado pela corrente
elétrica.
Campo Magnético Gerado por um Fio Condutor
Lei de Biot - Savart
. i
B
2 d
: permeabilidade magnética.
i: intensidade da corrente
elétrica no fio.
d: distância do ponto até o fio.
SENTIDO DO CAMPO MAGNÉTICO NO FIO
REGRA DA MÃO DIREITA
CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA
Se o condutor tem forma circular, o chamamos de
espira. O campo magnético no centro da espira tem
módulo:
o  i
B 
2 R
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético no
centro da espira (T)
i: corrente elétrica ( A)
R: raio da espira (m)
0: permeabilidade magnética no vácuo =
4.10-7 T.m/A
CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA
CORRENTE NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO
CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA
CORRENTE NO SENTIDO HORÁRIO
CAMPO MAGNÉTICO DE UMA BOBINA CHATA
Se n espiras iguais são colocadas justapostas, o conjunto
formado é denominado de bobina chata.
Bn
 i
2 R
CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE
• O solenoide é um dispositivo em que um fio condutor é enrolado em
forma de espiras não justapostas.
• O campo magnético produzido próximo ao centro do solenoide (ou
bobina longa) ao ser percorrido por uma corrente elétrica i , é
praticamente uniforme (intensidade, direção e sentido constantes).
Esta característica nos permite analisar o solenoide como um imã.
CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE
O solenoide se comporta
como um ímã, no qual o
polo sul é o lado por onde
“entram” as linhas de
indução e o lado norte, o
lado por onde “saem” as
linhas
de
indução.
(novamente podemos usar
a regra da mão direita)
nesta determinação.
N
S
CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE
• A intensidade do campo magnético pode ser determinada pela Lei
de Ampére:
N . o  i
B
L
L
Onde:
i
i
B: módulo do vetor campo magnético
(T)
i: corrente elétrica ( A)
N: nº de espiras
L: comprimento do solenóide (m)
0: permeabilidade magnética no
vácuo = 4.10-7 T.m/A