Ministério da Educação e Cultura (MEC) Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Departamento Acadêmico de Física (DAFIS) Unidade Curricular: FÍSICA VII Prof. Cristóvão Renato Morais Rincoski [Cristóvão R M Rincoski] p. 01 1. Introdução Informações Gerais 1) Referências: - Alberto Gaspar Física Série Brasil Editora Ática - Ivan S. Oliveira Física Moderna para Iniciados, Interessados e Aficionados Livraria da Física Editora - Outras referências 2) Página pessoal e e-mail: dafis.ct.utfpr.edu.br/~rincoski [email protected] DAFIS: 3310-4639 (Ramal interno: 4639) 3) Notas: Teremos duas provas bimestrais (B1 e B2) como previsto no calendário para o ensino técnico e listas de exercícios Bimestral = Teoria (70%) + Listas de Exercícios (20%) + APS (10%) B + B2 Méida = 1 [Cristóvão R M Rincoski] 2 p. 02 2. Resumo de Eletromagnetismo 2.1. O Campo Magnético Evidências históricas: - No século XI os chineses já possuíam a bússola (os ocidentais passaram a utilizá-la alguns séculos depois) - A partir do século XVI já tinham como certo que a Terra era um ímã gigante “Somente no século XIX é que se descobriu a relação entre o magnetismo e eletricidade (Eletromagnetismo)” -> Hans Christian Ørsted ou Oersted (1777-1851) -> James Clerk Maxwell (1831-1879) [Cristóvão R M Rincoski] p. 03 2.1.a. A origem: A palavra magnetismo surgiu na Grécia antiga, porque em Magnésia, antiga cidade grega, observou-se que um minério tinha a propriedade de atrair o ferro. Este minério posteriormente chamou-se magnetita. [Cristóvão R M Rincoski] p. 04 2.1.b. A Não Existência de Monopolo Magnético: 1. “Pólos iguais se repelem e pólos diferentes se atraem” 2. “Diferentemente das cargas elétricas que apresentam cargas positivas e negativas (separadamente), os pólos magnéticos de um ímã não podem ser separados” N S N S N N S S N S N N S N N S N S N S S S N N S S N S N S [Cristóvão R M Rincoski] p. 05 2.1.c. O Magnetismo da Terra: [Cristóvão R M Rincoski] p. 06 2.1.d. Quanto ao Tipo de Materiais 1) Ferromagnéticos: um material ferromagnético é o que chamamos normalmente de magnético (são fortemente atraídos pelos ímãs). - Ex.: ferro, cobalto, níquel e suas ligas metálicas. 2) Paramagnéticos: os materiais paramagnéticos também são atraídos por ímãs (atração fraca). - Ex.: paládio, platina, sódio, potássio e algumas ligas de ferro. 3) Diamagnéticos: os materiais diamagnéticos são repelidos por ímãs, qualquer que seja o pólo do ímã do qual estão próximos (repulsão fraca). - Ex.: prata, bismuto, etc. 4) Ferrimagnéticos: materiais ou substâncias ferrimagnéticas são óxidos e misturas de óxidos com materiais ferromagnéticos que apresentam propriedades magnéticas (ferrites). - Ex.: ferrites de zinco e magnésio, ferrites de zinco e níquel, etc. 5) Antiferromagnéticos: materiais ou substâncias antiferromagnéticas são obtidos a partir do manganês e do cromo (quase neutros magneticamente falando). - Ex.: ligas de manganês e cromo. [Cristóvão R M Rincoski] p. 07 2.1.e. Os Fósseis Magnéticos Ímãs naturais: adquirem a sua magnetização por resfriamento de materiais ferromagnéticos, sob a ação do campo magnético da Terra. - Ex.: a magnetita. Temperatura de Curie: temperatura limite para que um material se torne ou deixe de ser ferromagnético. - Ex.: a magnetita à 585º C. Fósseis magnéticos: sob a ação do campo magnético da Terra, a magnetita enquanto resfriava (passando por 585º C) permitia se magnetizar no mesmo sentido do campo terrestre. - Ex.: fazendo isto por milhões de anos, a magnetita mantém a orientação magnética da Terra através do tempo (fóssil magnético). [Cristóvão R M Rincoski] p. 07 2.1.f. Ímãs Artificiais É determinado pelo processo de magnetização utilizado. - 1. Esfregando um único pólo de um ímã em um corpo e em um único sentido. - 2. Passar um corpo pelo interior de um campo magnético muito intenso gerado por um ímã. - 3. Colocar um corpo no interior de um campo magnético gerado por um eletroímã (campo magnético obtido a partir de uma corrente elétrica). - 4. Aquecer um material ferromagnético até ficar incandescente e deixar que ele resfrie na presença de um campo magnético externo. - 5. Martelar um material ferromagnético na presença de um campo magnético intenso, colocando o material alinhado com as linhas de campo do campo magnético externo. [Cristóvão R M Rincoski] p. 09 2.1.g. O Vetor Campo Magnético ( B ) O que é um Campo? R.: quando temos todos os valores possíveis e imagináveis de uma grandeza física em todos os pontos do espaço. Qual a grandeza física envolvida? R.: a grandeza física vetorial envolvida é de natureza magnética, produzida por um ímã permanente ou artificial. Qual a natureza física do Campo Magnético? R.: o campo magnético, bem como o campo elétrico, possuem uma propriedade dita ondulatória (só existem em forma de onda). Daí a expressão “onda eletromagnética”. Qual a relação entre Linha do Campo Magnético e o Campo Magnético? R.: o campo magnético é sempre tangencial à linha de campo magnético, sendo mais intenso quando as linhas se aproximam e mais fracos quando as linhas se afastam. [Cristóvão R M Rincoski] p. 10