Campo Magnético

Campo Magnético
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Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos
Campo magnético
Linhas de campo magnético
Campo magnético criado por correntes eléctricas e magnetes
Campo magnético terrestre.
Campo magnético criado por correntes rectilíneas e circulares
Força magnética sobre uma carga pontual em movimento
Força magnética sobre correntes eléctricas
Aplicações: galvanómetros, motores, altifalantes
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Introdução ao Magnetismo. Pólos Magnéticos
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Os ímans ou magnetes são materiais naturais conhecidos à milhares de anos:
– Terão sido descobertos pelas antigas civilizações da Ásia Menor.
– Há quase mil anos começaram a ser usados como bússolas.
– São actualmente usados em numerosas aplicações do dia-a-dia.
As forças de interacção entre ímans denominam-se forças magnéticas.
Qualquer magnete, independentemente da sua forma, tem sempre dois pólos
magnéticos designados por pólo norte (N) e pólo sul (S).
Pólos magnéticos iguais repelem-se e pólos magnéticos diferentes atraem-se.
Não se consegue isolar um pólo magnético: por mais que se seccione um
magnete obtêm-se sempre pares de pólos N e S.
Não existem monopolos magnéticos, ou seja, cargas magnéticas reais!
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Campo Magnético
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Tal como as interacções eléctricas podem ser descritas através do conceito de
campo eléctrico, as interacções magnéticas são descritas através de uma
grandeza vectorial denominada campo magnético.
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As interacções de natureza magnética
podem ser descritas através da grandeza
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campo de indução magnética, B , que passaremos a designar apenas por campo
magnético.
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A unidade de campo de indução magnética no SI é o tesla (símbolo T).
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O campo magnético gerado pelos magnetes permanentes mais fortes é da ordem
de 1.3 T.
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A ordem de grandeza do campo magnético terrestre é de apenas 10-4 T.
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Os magnetes criam à sua volta um campo magnético, do mesmo modo que as
cargas eléctricas criam à sua volta um campo eléctrico.
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Linhas de Campo Magnético
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Pode-se representar o campo magnético através das linhas de força, que
indicam em cada ponto a direcção e sentido do campo magnético:
– A direcção do campo magnético é tangente às linhas de força em cada
ponto.
– O número de linhas de campo magnético por unidade de área transversal é
proporcional à intensidade do campo magnético.
– As linhas de força do campo magnético criado por um magnete saem do
pólo norte, entram no pólo sul e continuam dentro do íman na direcção do
pólo norte, formando portanto linhas fechadas.
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Linhas de Campo Magnético
• Linhas de força criadas pela interacção de pólos magnéticos opostos ou
iguais.
• Campo uniforme criado na região entre os braços de um magnete em
forma de U.
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Campo magnético criado por correntes eléctricas
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Só no séc. XIX se descobriu (Oersted, 1819) que as correntes eléctricas também
produzem campos magnéticos.
Posteriormente verificou-se que uma carga em movimento também produz um
campo magnético, enquanto que uma carga em repouso apenas produz um
campo eléctrico.
Sem corrente eléctrica no fio:
a agulha aponta para o norte
Com corrente eléctrica no fio:
a agulha é deflectida
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Campo magnético criado por correntes eléctricas
• Campo magnético criado por uma corrente rectilínea e infinita:
– As linhas de força são circunferências, pois a intensidade do campo só
depende da distância à corrente (continuarão a ser circunferências se o fio
for finito, mas a intensidade do campo será dependente da posição ao longo
do fio).
– O campo é perpendicular à corrente, com sentido dado pela regra da mão
direita.
– A intensidade do campo deve diminuir com o aumento da distância à
corrente.
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Campo magnético criado por correntes eléctricas
• Campo magnético criado por um anel ou espira percorrida por uma corrente:
– As linhas de força passam pelo interior do anel e fecham-se por cima ou por
baixo deste.
– Sobre o eixo da espira o campo magnético tem a direcção do próprio eixo.
– Espera-se que a intensidade do campo diminua com o aumento da distância
à espira.
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