Magnetismo Campos magnéticos e interação com cargas elétricas 1 Magnetismo Magnetismo é conhecido há muito tempo Magneto mais famoso: Terra Norte Geográfico=Sul magnético (hoje) O campo terrestre inverteu-se várias vezes S N 2 Campo magnético terrestre Geomagnetismo: Escudo Terrestre Sol e outras fontes galácticas de radiação emitem particulas carregadas. Campos Magnéticos desviam particulas carregadas Astronautas podem tomar altas doses de radiação 4 Aurora Boreal Quebra de simetria Não existem monopolos magnéticos: sistema magnético mais simples é um dipolo nortesul Sistema Elétrico mais simples Sistema magnético mais simples 6 Lei de Gauss para magnetismo O campo magnético não diverge, suas linhas de campo circulam!! Matematicamente ρ englobada qenglobada ∇ ⋅E= ⇒ ∫ ∫ E ⋅ dA = εo εo ∇ ⋅ B = 0 ⇒ ∫ ∫ B ⋅ dA = 0 7 Direção da Força 8 Unidades Unidade de B = newtons/(coulomb* metro/segundo) É chamado de Tesla (T) Coulomb/segundo Ampere (A) T=N/(A*m) Unidade cgs gauss (G) 1 T = 104 G Campo magnético na superfície da Terra é aproximadamente 1 G 9 Armadilhas magnéticas Tubos de raios catódicos e monitores de TV Monitores de TV: http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl Fluxo Magnético Φ B = ∫∫ B ⋅ dA Quantidade de linhas de campo que atravessam uma superfície Unidade=weber (Wb) and 1 Wb=1 T*m2 Fluxo Magnético através de uma superfície fechada=0 13 Força sobre fio transportando corrente q=i*t Para um fio de comprimento, L, no qual as cargas viajam com velocidade vd, o tempo necessário para a carga atravessar completamente o fio será t=L/vd então q=i*L/vd Como F=qv x B ou F=qvB sin θ No caso do movimento das cargas em um fio F=(i*L/vd)*vdBsin θ F=iL x B onde||L|| é o comprimento do fio e o vetor L aponta no sentido do escoamento de carga. Sobre cada pedaço infinitesimal de fio dL, há uma força, dF agindo devido a B : dF=I dL x B 14 Força e Torque em uma espira de corrente Base física para o funcionamento de: Motores Elétricos Geradores de energia elétrica 15 Diagrama B 16 Torque sobre espiras 17