Eletromagnetismo
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Eletromagnetismo Wilson Santos Origens do Eletromagnetismo O termo magnetismo resultou do nome Magnésia, região da Ásia Menor (Turquia), devido a um minério chamado magnetita (ímã natural) com a propriedade de atrair objetos ferrosos à distân-cia (sem contato físico). Maxwell demonstrou em 1864 que as forças elétricas e magnéticas têm sua natureza dependente do referencial: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada de outro, e vice-versa. Ainda provou que os anéis de Saturno tinham de ser constituídos de milha-res de meteoritos e fez importantes contribuições à termodinâmica. Faraday identificou a rotação do plano de polarização da luz quando era colocado num campo magnético. Acreditava nas linhas de campo elétrico e magnético como entidades físicas reais e não abstrações mate-máticas. Sua descoberta mais impor-tante é a indução eletromagnética, em 1831, utilizada na obtenção de energia elétrica nas usinas hidroelétricas. Origens do Eletromagnetismo Usina de Itaipu Usina de Três Gargantas Turbina em funcionamento Propriedades Magnéticas A Magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua compo-sição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material quebradiço, fortemente magnético, de cor preta, de brilho metálico, com densidade de 5,18 g/cm3. A magnetita é a pedraímã mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas. 1. Polaridade 2. Atratibilidade 3. Inseparabilidade Campo Magnético Pólo Norte Linhas de Saída Pólo Sul Linhas de Entrada Campo Magnético é a região do espaço em torno de um condutor percorrido por corren-te elétrica ou em torno de um ímã. Para cada ponto do campo mag-nético, existe um vetor B, denominado vetor campo magnético. No SI, a unidade do vetor B é o Tesla (T) Magnetismo Terrestre Pólo magnético norte (2001) 81° 18′ N 110° 48′ W (2004) 82° 18′ N 113° 24′ W Pólo magnético sul (1998) 64° 36′ S 138° 30′ E (2004) 63° 30′ S 138° 0′ E Fenômenos Magnéticos Aurora Boreal – Pólo Norte Aurora Austral – Pólo Sul Fontes do Campo Magnético Carga em Repouso Campo Elétrico Carga em Movimento Campo Elétrico e Campo Magnético 1. Fio Retilíneo e Longo Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita Fontes do Campo Magnético 2. Espira Circular Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita 3. Bobina Chata Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita Fontes do Campo Magnético 4. Solenóide Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita Força Magnética de Lorentz Força Magnética de Lorentz 1º Caso Força Magnética Carga em repouso no campo magnético FM = q.v.B.senθ FM = 0 2º Caso Força Magnética Carga com velocidade paralela ao campo magnético FM = q.v.B.senθ FM = 0 3º Caso Carga com velocidade perpendicular ao campo magnético Nesse caso a partícula executa M.C.U. de Raio R Força Magnética FM = q.v.B.senθ FM = q.v.B Força Magnética de Lorentz Regra da mão Esquerda F F F Força Magnética de Lorentz 4º Caso Carga com velocidade oblíqua ao campo magnético Força Magnética FM = q.v.B.senθ Fio Retilíneo em Campo Magnético Força Magnética para Carga FM = q.V.B.senθ FM= q.V.B Força Magnética para Fio FM = B.i.L.senθ Mesmos sentidos de corrente - Atração FM = B.i.L Sentidos opostos de corrente - Repulsão
