EM - ELETROMAGNETISMO Prof. Eduardo Calsan Depto. de Elétrica EN/TN/MC/AI EM – MAGNETISTMO Definição: é a propriedade que certos materiais possuem em exercer atração sobre materiais ferrosos1. As propriedades dos corpos magnéticos são utilizadas em grande escala na eletricidade (motores, geradores); eletrônica (indutores), instrumentos de medição e transmissão de sinais. 1 Materiais ferrosos são materiais que possuem ferro (Fe) em sua composição molecular. 2 EM – MAGNETISTMO Como o magnetismo e suas características são obtidos? Através de materiais chamados ímãs. Os ímãs podem ser naturais e artificiais: - naturais: encontrados na natureza, como um mineral, chamado de magnetita (Fe3O4); - artificiais: compostos por barras de materiais ferrosos que sofreram magnetização por processos artificiais, como a imantação, por exemplo. 3 EM – MAGNETISTMO -propriedade dos ímãs: 1- concentração maior das linhas de campo nas suas extremidades, indicando que há atividade mais intensa nessas regiões; 2- possuem extremidades chamadas pólos magnéticos: pólo norte e pólo sul; 3- inseparabilidade dos pólos: quando um ímã é dividido, cada parte se comporta como um novo ímã; 4- atração e repulsão: 4 EM – MAGNETISTMO - Campo magnético: quando um ímã atrai um material de ferro para junto de si, dizemos que isto acontece por causa de uma força que existe em torno do elemento, chamada de força magnética. O campo magnético, assim como o campo elétrico, é imperceptível a olho nu. Portanto, podemos identificá-lo usando a seguinte montagem: ímã limalha de ferro As linhas de campo partem do pólo norte e se dirigem para o pólo sul. 5 EM – MAGNETISTMO - Fluxo magnético (ϕ): é o conjunto de todas as linhas de campo magnético que emergem do pólo norte para o pólo sul. No Sistema Internacional de Unidades sua unidade é o weber (Wb). Como o Wb é uma unidade muito grande (1Wb = 1x108 linhas de campo), usa-se seus submúltiplos (mWb, µWb). Exemplo: se um fluxo magnético possui 3.000 linhas, qual é o número de webers? 6 EM – MAGNETISTMO - Densidade de fluxo magnético (B): é o fluxo magnético por unidade de área de uma secção perpendicular ao sentido do fluxo. B = ϕ/A, onde: B = densidade de fluxo [T]; Φ = fluxo magnético [Wb]; A = área [m2]. 1 tesla = weber/m2. Exemplo: qual é a densidade de fluxo, em teslas, quando existe um fluxo de 600µWb através de uma área de 0,0003m2? 7 EM – MAGNETISTMO - Materiais magnéticos: são aqueles atraídos ou repelidos por um ímã e que podem ser magnetizados por eles mesmos. Esses materiais são classificados em magnéticos e não magnéticos. Os materiais magnéticos são classificados2, por sua vez, em: - materiais ferromagnéticos: ferro, aço, níquel, cobalto; - materiais paramagnéticos: alumínio, platina, manganês; - materiais diamagnéticos: bismuto, antimônio, cobre, zinco 2 Dependem da permeabilidade magnética, que é a capacidade de concentrar fluxo magnético. Material magnetizado possui alta permeabilidade. 8 EM – MAGNETISTMO -Referências: 1- GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1.983; 2- SENAI. Eletricidade Básica. São Paulo, 1.999; 3- ROSSI, Carlos Rogério. Anotações de Sala de Aula. São Paulo, 1.994. 9