Eletromagnetismo Física – Força magnética

Física – Força magnética
Eletromagnetismo
Força Magnética
Física – Força magnética
Quando dois campos magnéticos interagem entre si surge uma força, denominada força magnética, a
qual atua à distância igualmente à força gravitacional e elétrica. Quando uma carga elétrica se
movimenta, gera um campo magnético e, estando imersa em um campo magnético, estes interagem
entre si. Se a carga se desloca na mesma direção do vetor campo magnético, não há força atuando,
ao passo que ao deslocar-se numa direção diferente surge, então, uma força perpendicular ao plano
dos vetores velocidade e campo magnético.
Física – Força magnética
Força Magnética de Lorentz
Física – Força magnética
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
Física – Força magnética
4º Caso
Carga com
velocidade oblíqua ao
campo magnético
Força Magnética
FM = q.v.B.senθ
Física – Força magnética
EXEMPLO 1
Uma carga q = 2C com velocidade 10m/s,
penetra numa região onde atua um CMU de
intensidade B =10 T , os vetores V e B formam um
ângulo de 300 e estão contidos no plano (xz).
Determine
A) a intensidade, direção e sentido da força
magnética que agirá sobre a partícula
B) A intensidade direção e sentido, caso a carga
fosse negativa
B
q
V
Física – Força magnética
EXEMPLO 2
A figura abaixo mostra um íon positivo q,
deslocando-se através de um campo
elétrico E e de um campo magnético B.
Se o movimento do íon é retilíneo
uniforme, determine o valor de v, dados
E = 4.103 N/C e B = 2.10-2 T.
V
Física – Força magnética
EXEMPLO 3
Uma carga positiva q = 10 C, de massa
2.10-12 kg, penetra perpendicularmente,
em um campo magnético uniforme de
intensidade B = 2 T. Sendo v = 103 m/s,
determine:
a) A intensidade da força magnética;
b) O raio da trajetória circular descrita pela carga.
Física – Força magnética
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
Física – Força magnética
EXEMPLO 4
Um condutor retilíneo de comprimento l = 0,20 m,
percorrido por uma corrente i = 2,0 A, é imerso
em um campo magnético uniforme de indução B
= 2,0 . 104T. Determinar a intensidade da força
magnética que atua sobre o condutor nos casos:
a) o condutor é disposto paralelamente às linhas
de indução do campo;
b) o condutor é disposto perpendicularmente às
linhas de indução do campo.
c) O condutor é disposto formando um ângulo de
30° com as linhas de de indução do campo.
Física – Força magnética
EXEMPLO 5
Um condutor na forma retangular, de
dimensões 10cm e 20cm (ver figura) está
totalmente imerso em um campo magnético
uniforme de intensidade 0,5 B T= . Calcule a
intensidade da força que atua em cada ramo
do condutor e o momento de rotação a que
ele fica submetido, quando a intensidade da
corrente for de 2A.
Física – Força magnética
EXEMPLO 6
Dois fios longos retos paralelos, situados no
vácuo, são percorridos por correntes
contrárias, de intensidades i1 = 2 A e i2 = 4 A.
A distância entre os fios é de 0,1 m.
a)Os fios se atraem ou se repelem?
b)Com que força, mara cada metro de
comprimento de fio?
c)O que ocorrerá se invertermos o sentido de
i2?
Use µ0 = 4π.10-7 T.m/A