Aco de campos magnticos sobre cargas em movimento e correntes

3. Acção de campos magnéticos sobre cargas em movimento e correntes
• Campo magnético – região do espaço onde se fazem sentir as acções magnéticas de
um íman ou de uma corrente eléctrica.
• Um campo magnético pode ser representado pelas linhas de campo a que são
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tangentes, em cada ponto, os vectores campo magnético, B . As linhas de campo
nunca se cruzam e a sua densidade é maior nas zonas onde o campo é mais intenso.
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• A força magnética, Fm , que actua sobre a carga eléctrica móvel, q, que se desloca
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com velocidade v , num campo magnético B , é dada pelo produto vectorial:
r
r r
Fm = qv ΛB
r
Características da força magnética, Fm , que actua sobre a carga eléctrica móvel:
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- Direcção: perpendicular ao plano definido por v e B ;
- Sentido: dado por qualquer uma das regras do produto vectorial;
r r
-Intensidade: Fm = qvB sin α , sendo α o ângulo formado por v e B .
r
• O campo magnético, B , é definido em função da força magnética exercida sobre uma
partícula com carga em movimento pela equação
r
r r
Fm = qv ΛB
sendo a sua intensidade:
B=
Fm
qv sin α
• Tipos de movimentos de uma carga eléctrica móvel num campo magnético
uniforme:
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- Movimento rectilíneo e uniforme, se v0 tiver a direcção de B .
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r
- Movimento circular uniforme, se v0 for perpendicular a B .
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- Movimento helicoidal uniforme, de v0 for oblíquo a B .
in Maciel, Noémia et al, “Eu e a Física” Livro de Texto, 2ª parte, Porto Editora
• Uma carga eléctrica móvel, sob a acção simultânea de um campo eléctrico e de um
campo magnético, fica sujeita a uma força resultante que é igual à soma vectorial
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r
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das forças eléctrica Fe , e magnética, Fm . Essa força electromagnética, Fem , é dada
pela Lei de Lorentz, sendo a expressão que a traduz:
(
)
(
r
r
r
r r r
r r
Fem = qE + q v ΛB ⇔ Fem = q E + v ΛB
)
• O espectrómetro de massa e o ciclotrão são exemplos de duas importantes
aplicações do movimento de partículas com carga sob a acção simultânea de campos
eléctricos e magnéticos uniformes.
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• A força magnética, Fm , que actua sobre o segmento Δl de fio condutor percorrido
pela corrente estacionária de intensidade I, quando colocado num campo magnético
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uniforme, B , é dada pela Lei de Laplace, sendo a expressão que a traduz:
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r r
Fm = IΔ lΛB
r
Características da força magnética, Fm , que actua sobre o elemento de corrente I
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Δl :
r
- Direcção: perpendicular ao plano definido pelo elemento de corrente, I Δ l , e
r
pelo campo magnético, B ;
- Sentido: dado por qualquer uma das regras do produto vectorial;
r r
- Intensidade: Fm = IΔlB sin α , sendo α o ângulo formado por I Δ l e B .
in Maciel, Noémia et al, “Eu e a Física” Livro de Texto, 2ª parte, Porto Editora