EM - ELETROMAGNETISMO Prof. Eduardo Calsan Depto. de Elétrica EN/TN/MC/AI EM – ELETROMAGNETISTMO Definição: em 1.819, Hans Christian Oersted observou que uma corrente elétrica, ao percorrer um fio condutor, produzia efeitos magnéticos tornando possível o estudo conjunto da corrente elétrica e do magnetismo, ou seja, do eletromagnetismo. Descrição da experiência: colocando-se uma bússola alinhada sobre um fui condutor nota-se um desvio da mesma na direção ortogonal ao condutor, quando o mesmo é percorrido por uma corrente elétrica. Tal fenômeno observado pelo Estudioso é explicado atualmente como sendo devido às forças entre cargas elétricas em movimento que geram ao seu redor um campo de forças chamado de campo magnético. 2 EM – ELETROMAGNETISTMO Redefinindo campo magnético: região do espaço ao redor de um ímã ou de um condutor percorrido por corrente, no qual ocorrem manifestações magnéticas. ou 3 EM – ELETROMAGNETISTMO Para cada linha de campo magnético associa-se um vetor tangente, denominado vetor indução magnética ou vetor campo magnético (B). B B B No Sistema Internacional de Unidades a unidade da intensidade do vetor indução ou vetor campo magnético é o Tesla [T]. 4 EM – ELETROMAGNETISTMO Campo magnético uniforme (C.M.U.): um campo magnético é dito uniforme quando em todos os pontos das linhas de campo o vetor B tiver a mesma intensidade, direção e sentido (constantes). 5 EM – ELETROMAGNETISTMO Campo magnético gerado por correntes elétricas (C.M.G.C.): considere um condutor qualquer, percorrido por uma corrente i e um ponto p próximo ao condutor, distanciado do mesmo de d. Considere também Δl um trecho do condutor, Θ o ângulo formado entre Δl e d e α o plano formado entre Δl e d. i B p Θ d Δl α i 6 EM – ELETROMAGNETISTMO A magnitude do vetor B é dado pela lei de Biot-Savart. Por essa lei, o vetor indução magnética B, no ponto p, gerado pela corrente i, no trecho Δl, é perpendicular ao plano α, é diretamente proporcional a i, Δl e ao seno do ângulo Θ e é inversamente proporcional a d2: B = (μ x i x Δl x senΘ)/(4Π x d2) [T] Onde: μ = permeabilidade magnética do meio onde está mergulhado o condutor. Para o ar ou vácuo, μ = 4Πx10-7 T.m/A. 7 EM – ELETROMAGNETISTMO O sentido do campo elétrico depende do sentido da corrente elétrica. Ele pode ser determinado pela regra da mão direita: Coloca-se o polegar no sentido da corrente elétrica. O sentido do campo será o sentido dos demais dedos ao abraçar o condutor. 8 EM – ELETROMAGNETISTMO A direção do vetor B é determinada em função do plano formado pelo condutor e pelo vetor. Portanto, para caracterizar o vetor B, temos: - magnitude: dada pela lei de Biot-Savart; - sentido: dado pela regra da mão direita; - direção: determinada pelo plano e pelo vetor; 9 EM – MAGNETISTMO Referências: 1- GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1.983; 2- SENAI. Eletricidade Básica. São Paulo, 1.999; 3- ROSSI, Carlos Rogério. Anotações de Sala de Aula. São Paulo, 1.994. 4- http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage, acessado em 20/08/10; 5- http://blog.imatec.ind.br/up/i/im/blog.imatec.ind.br/img/fig240.gif, acessado em 20/08/10; 6- http://n.i.uol.com.br/licaodecasa/ensmedio/fisica, acessado em 20/08/10; 10 EM – MAGNETISTMO Referências: 7- http://vsites.unb.br/iq/kleber/EaD/Eletromagnetismo/LeiBiotSavart, acessado em 20/08/10; 11