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CEEP Newton Freire Maia MÁQUINAS MECÂNICAS Energias alternativas Noções Básicas Sobre Campo Magnético Interação do Eletromagnetismo Máquinas e o Eletromagnetismo MÁQUINAS MECÂNICAS 1ºMédio Ano FÍSICA, 3ª Série do Ensino CURSO: Energias Alternativas Campo Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético APRESENTAÇÃO Neste tópico, introduziremos o conceito de campo magnético e discutiremos as características do vetor indução magnética. Definiremos as linhas de indução e estudaremos o campo magnético dos ímãs. Falaremos da histórica experiência de Oersted que servirá de suporte para o estudo de campos magnéticos gerados por correntes elétricas. Ao final, discutiremos o campo magnético terrestre. MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético Que coisa!!! Trens que flutuam nos trilhos: como isso é possível? MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético Ímãs são corpos que apresentam fenômenos notáveis, denominados fenômenos magnéticos, sendo os principais: 1. Atraem fragmentos de ferro (limalha). No caso de um ímã em forma de barra, os fragmentos de ferro aderem às extremidades, que são denominadas pólo de ímã. MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético . 2. Quando suspensos, de modo que possam girar livremente, orientam-se aproximadamente na direção norte-sul geográfica do lugar. Pólo norte (N) do ímã é a região que se volta para o norte geográfico e pólo sul (S), a que se volta para o sul geográfico. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético 3. Exercem entre si forças de atração ou de repulsão, conforme a posição em que são postos em presença um do outro. A experiência mostra que pólos de mesmo nome se repelem e pólos de nomes contrários se atraem. MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano Máquinas Mecânicas1º Ano CURSO: Energias Alternativas Prof. Ademir Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético 4. Cortando-se um ímã transversalmente, cada parte constitui um ímã completo. É a inseparabilidade dos pólos de um ímã . MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano CURSO: Energias Alternativas CURSO: Energias Alternativas Assunto: Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético Campo Magnético Campo Magnético é toda região do espaço em torno de um condutor percorrido por corrente ou em torno de um imã, no caso do imã é devido a particulares movimentos que os elétrons executam no interior dos seus átomos. A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor indução magnética e indicado por B. Uma agulha magnética colocada num ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se tesla (T) no Sistema Internacional. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Campo Magnético MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético Linha de indução é toda linha que, em cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu sentido. As linhas de indução saem do pólo norte e chegam ao pólo sul . MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade. As linhas de indução de um campo magnético uniforme são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Energias Alternativas CURSO: Alternativas Assunto: CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Professor: Ademir Campo Magnético Experiência de Oersted Em 1820, Oersted descobriu que a passagem da corrente elétrica por um fio condutor produz campo magnético. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético CAMPO MAGNÉTICO NO CENTRO DE UMA ESPIRA CIRCULAR O vetor indução magnética B no centro O da espira tem as seguintes características: . direção: perpendicular ao plano da espira. . sentido: determinado pela regra da mão direita . Intensidade de corrente: B 0 i . 2 R MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético T.m 0 4 .10 A 7 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. A constante de proporcionalidade µ0 é a permeabilidade magnética do vácuo. No Sistema Internacional, ela vale : MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético Justapondo-se N espirais iguais, temos a denominada bobina chata, onde a intensidade de B no centro vale : B N. 0 i . 2 R MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético CAMPO MAGNÉTICO DE UM CONDUTOR RETILÍNEO O vetor de indução magnética B num ponto P, à distância r do fio, tem as seguintes características : 0 i B . 2 R Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. • direção: tangente à linha de indução que passa pelo ponto P. • sentido: determinado pela regra da mão direita . • intensidade de corrente: MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético CAMPO MAGNÉTICO NO INTERIOR DE UM SOLENOIDE No interior do solenóide, o vetor de indução magnética B tem as seguintes características : • direção: do eixo geométrico do solenóide. • sentido: determinado pela regra da mão direita. • intensidade de corrente: N B 0. .i L em que N representa L a densidade linear de espiras. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético Polaridade de uma espiral e de um solenóide Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Polo norte: se a corrente for vista no sentido anti-horário. Polo sul: se a corrente for vista no sentido horário. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE Vimos no slide 05, que um ímã suspenso pelo seu centro de gravidade, orienta-se aproximadamente na direção norte-sul geográfica do local. Isso significa que existe um campo magnético criado pela Terra, na direção do qual o ímã suspenso se orienta. De fato, podemos associar a Terra a um grande ímã, com o polo sul magnético, aproximadamente, no polo norte geográfico e o polo norte magnético, aproximadamente, no polo sul geográfico. Assunto: Campo Magnético Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético Imagem: NASA / Public Domain. Importância do CMT na proteção do vento solar MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético O CMT também é usado para o processo de telecomunicações, sendo fundamental no processo de rota de navegação de alguns animais (tartarugas, albatrozes, bactérias, etc.) MÁQUINAS MECÂNICAS 1º Ano CURSO: Energias Alternativas Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético Vamos praticar? 01 . A figura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográfico? a) A. b) B. c) C. d) D. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético 02 Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta, a respeito de fenômenos eletromagnéticos: a) é possível isolar os pólos de um imã. b) ao redor de qualquer carga elétrica, existe um campo elétrico e um campo magnético. c) cargas elétricas, em movimento, geram um campo magnético. d) as propriedades magnéticas de um ímã de aço aumentam com a temperatura. MÁQUINAS 1º Ano FÍSICA, 3ª MECÂNICAS Série do Ensino Médio CURSO: Alternativas CampoEnergias Magnético Professor: Ademir Assunto: Campo Magnético 03 Um fio de cobre, reto e extenso, é percorrido por uma corrente i =1,5A. Qual é a intensidade do vetor campo magnético, originado em um ponto à distancia r = 0,25 m do fio? Dado: µ0 = 4 .10–7T.m/A a) .10–6T. b) 0,6 . 10–6T. c) 1,2 . 10–6T. d) 2,4 . 10–6T. e) 2,4 . 10–6T.
