Aula 2 - Magnetismo II.

ELETROMAGNETISMO
Prof.: Célio Normando
Força Magnética

+
F: módulo da força magnética.
Módulo:
F = q.v.B sen 
q: carga da partícula.
v: módulo da velocidade da partícula.
B: intensidade do campo magnético.
: ângulo formado entre

v
e

B.
Força Magnética


DIREÇÃO: Perpendicular ao plano formado pelos vetores B e v
Força Magnética
SENTIDO: REGRA DA MÃO ESQUERDA (Fleming)

O dedo indicador no sentido de B .

O dedo médio no sentido de v .
O dedo polegar indicará o sentido da força magnética se a carga
for positiva.
Força Magnética
SENTIDO: REGRA DA MÃO ESQUERDA (Fleming)
Se a carga em movimento for NEGATIVA, o sentido da
força magnética é contrário àquele que se encontra para
uma carga positiva.
F = q.v.B sen 
Em um campo magnético, uma partícula não estará sujeita
à ação de uma força magnética quando:
A partícula não possuir carga elétrica q = 0 (nêutron).
Uma partícula carregada for abandonada
nesse campo (v = 0).
A partícula é lançada na mesma direção do campo
magnético (θ = 0° ou θ = 180°).
2
Movimento de uma Carga em um
Campo Magnético Uniforme
A força magnética é a própria força centrípeta.
q<0
FM  FC
O raio (R)da trajetória descrito
pela partícula.
R
mv
qB

B
O período (T) do movimento.
2 .m
T
qB
q
m
• Partícula lançada obliquamente ao campo
magnético:
•O movimento da partícula será uma
composição dos dois movimentos
anteriores: MCU e MRU.
•O resultado será um movimento
helicoidal uniforme (MHU).
•A distância d é chamada de “passo” do
movimento helicoidal.
Força magnética sobre um condutor retilíneo
Módulo  Fm = B · i · L · sen θ
Direção – É perpendicular ao plano determinado por B e i.
Sentido – É dado pela regra da mão esquerda.
Força Magnética entre fios condutores paralelos
Sejam dois fios paralelos, de comprimentos iguais a L separados por uma
distância d e percorridos pelas correntes elétricas i1 e i2.
A força magnética entre os fios é determinada pela expressão:
 i1.i2
F
L
2 d
F: módulo da força magnética.
: permeabilidade magnética do meio.
i1 e i2: correntes elétricas nos fios.
d: distância entre os fios.
L: comprimento dos fios.
Força Magnética entre fios condutores paralelos
Fios se ATRAEM quando
percorridos por correntes de mesmo
SENTIDO.
Fios se REPELEM quando
percorridos por correntes de sentidos
OPOSTOS.
Indução Eletromagnética
Condutor retilíneo de comprimento L se desloca com velocidade
constante v em um campo magnético B , sendo o fio, o campo e a
velocidade perpendiculares entre si.
A força elétrica se equilibra com a força magnética. A d.d.p entre as
extremidades A e B do condutor, isto é, o valor da f.e.m induzida será:
Fe = Fm

e·E=e·v·B

VAB = v · B · L

E=v·B
Como sabemos:
VAB = E · L

ξind = v · B · L
Fluxo Magnético
Para explicar o aparecimento da f.e.m induzida (εind), Faraday sugeriu que
fosse introduzida, na Física, uma grandeza denominada fluxo magnético (Φ),
que mediria o número de linhas que atravessam, por exemplo, a superfície de
área(A) de uma espira mergulhada em um campo magnético de módulo (B).
. O fluxo magnético é definido pela expressão:
 = B.A.cosθ
θ: ângulo formado entre o vetor campo magnético
(B) e a normal (n) da superfície de área (A).
Fluxo Magnético
O fluxo magnético será máximo quando a espira estiver perpendicular ao
campo magnético.
Desta forma θ = 0º

 = B.A
cos θ = 1
Fluxo Magnético
Se a espira estiver inclinada em relação ao vetor campo campo magnético, ela
será atravessada por um número menor de linhas de indução e
consequentemente um fluxo magnético menor.
Assim 0º < θ < 90º

 = B.A.cosθ
cos θ < 1
Fluxo Magnético
Quando as linhas de indução do campo forem paralelas à espira, o fluxo
magnético será nulo, pois nenhuma linha atravessará a mesma.
Se θ = 90º

cos θ = 0
=0
Unidade: No S.I., o fluxo magnético é medido em weber (Wb), em
homenagem ao físico alemão Wilhelm Weber.
Como o módulo de B é medido em tesla (T) e a área A em metro quadrado,
tem-se 1 Wb = T . m2.
Lei de Faraday
Através de experimentos, Faraday observou que um imã se movendo dentro
de uma espira provoca uma variação de fluxo magnético e como consequência
uma corrente induzida, devido à força eletromotriz induzida.
Lei de Faraday
Se o imã não se movimenta, não há variação de fluxo magnético e assim não
temos corrente induzida.
Os experimentos levaram ao enunciado da lei de Faraday - Neumann:
A força eletromotriz induzida em um circuito é igual ao
quociente da variação do fluxo magnético, em módulo,
pelo intervalo de tempo que essa variação ocorre.
Lei de Lenz
A corrente induzida em um circuito aparece sempre com
um sentido tal que o campo magnético que ela cria tende
a contrariar a variação do fluxo magnético que a originou.
Quando um ímã se aproxima de uma bobina, surge uma corrente induzida sobre
ela. Essa corrente cria um campo magnético que tem sentido oposto ao campo
magnético do ímã, ou seja, contrário a variação do fluxo magnético.
Lei de Lenz
Se fizermos o contrário, ao afastarmos o ímã da bobina perceberemos que a
corrente induzida surge em sentido contrário à situação anterior, isto é o
campo magnético criado pela corrente induzida tem o mesmo sentido do
campo magnético do ímã, ou seja, o campo gerado pela corrente induzida na
bobina se opõe ao movimento de afastamento do imã.
TRANSFORMADORES
O funcionamento dos
transformadores é baseado na
indução eletromagnética.
U1: tensão no primário
U2: tensão no secundário
N1: nº de espiras do primário
N2: nº de espiras do secundário