Revisão da Aula 5, Velocidade da Luz, Ondas

Ismael Rodrigues Silva
Física-Matemática - UFSC
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cel: (48)9668 3767
Campo magnético em um condutor retilíneo:
• Sentido do campo dado pela regra de Ampère
=4 · 10 N/A²
(permeabilidade do vácuo)
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Campo magnético no centro de uma espira circular:
• Sentido do campo no centro dado pela regra de Ampère
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Campo magnético no eixo central de um solenoide:
• Mesmas propriedades de um ímã
• Sentido dado pela regra de Ampère
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O meio material modifica o campo magnético devido à sua imantação. O campo
magnético resultante é a superposição do campo criado pela corrente e do campo criado
pelo material imantado.
Materiais paramagnéticos: se imantam de modo a aumentar o valor do campo no
espaço (ímãs elementares se orientam no mesmo sentido do campo aplicado). Exemplos são
o alumínio, o magnésio, a platina e o sulfato de cobre.
Materiais diamagnéticos: têm seus ímãs elementares orientados em sentido contrário ao
do campo aplicado, e fazem com que o campo resultante seja menor do que o inicial.
Exemplos são a água, o cobre, o bismuto, a prata e o ouro.
Materiais ferromagnéticos: se imantam fortemente e o campo magnético resultante é
muitas vezes maior eu o campo aplicado. Exemplos são o ferro, o níquel e o cobalto. Esses
materiais são, por exemplo, constituintes do eletroímã.
Histerese magnética: Uma barra de ferro se imanta em um campo magnético mas não se
desmagnetiza totalmente ao ser retirada, e essa característica é chamada de histerese
magnética. Materiais, como o aço temperado, que têm histerese muito alta, são usados
para fazer ímãs permanentes.
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c = 3 · 10 m/s = 300.000km/s
Aproximadamente 7 voltas na Terra em 1 segundo.
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•
•
•
•
•
Sol fica a 8 minutos-luz de distância da Terra.
Lua fica a 1,3 segundos-luz de distância da Terra.
Algumas galáxias ficam a bilhões de anos-luz da Terra.
Se pudéssemos parar no tempo, não seria possível enxergar.
Toda vez que você se olha no espelho, você vê uma versão mais
jovem de si mesmo.
=
→ 1 ano-luz = 3 · 10
· 31556926 = 9,4605284 · 10!" #
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Maxwell estruturou um conjunto de 4 equações (as Equações de Maxwell) que
desempenham o mesmo papel na eletricidade que as leis de Newton
desempenham na mecânica.
1ª) Equação de Maxwell:
Existem dois tipos de carga elétrica: positiva e negativa. As linhas de campo saem
das cargas positivas e entram nas negativas. Cargas iguais se repelem e cargas
diferentes se atraem. Além disso,
%&! &'
$=
(²
2ª) Equação de Maxwell:
As linhas de indução do campo magnético são sempre fechadas. Desse modo, não
existem monopolos magnéticos na natureza. Polos norte e sul estão sempre
juntos. Além disso, polos iguais se repelem enquanto polos diferentes se atraem.
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3ª) Equação de Maxwell:
Se um campo magnético, existente em uma certa região do espaço, sofrer variação
no decorrer do tempo, esta variação faz aparecer, nesta região, um campo elétrico
induzido.
4ª) Equação de Maxwell:
Se um campo elétrico, existente em uma certa região do espaço, sofrer uma
variação no decorrer do tempo, esta variação faz aparecer, nesta região, um campo
magnético induzido.
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As equações de Maxwell predizem que há um distúrbio
eletromagnético que, ao se propagar, apresenta características
ondulatórias: a onda eletromagnética.
As equações também predizem que a velocidade de propagação
dessa onda é igual a
=
*+,
-.
= 3 · 10 #/ .
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Essa velocidade coincide com a velocidade de propagação da luz no
vácuo. Isso levou Maxwell a suspeitar que a luz fosse uma onda
eletromagnética.
Hertz, em 1888, confirmou a hipótese de Maxwell.
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c
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Ondas de rádio: Até 10 Hz. Usadas pelas estações de rádio para
transmissões (e pelas emissoras de TV)
Micro-ondas: Entre 10 Hz e 10!' Hz. Usadas em telecomunicações,
transmissões telefônicas e sinais de TV. Usada no aparelho de
micro-ondas pois são absorvidas pelas moléculas da água.
Radiação infravermelha: Entre 10!! Hz e 10!* Hz. É emitida em
grande quantidade pelos átomos de um corpo aquecido.
Radiação visível: Entre 4,6x10!* Hz e 6,7x10!* Hz. São as radiações
luminosas (luz). A cor vermelha tem menor frequência e a cor
violeta tem a maior. Todas as outras cores têm frequências entre
esses valores.
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Radiação ultravioleta: Frequências superiores à do visível. São emitidas
por átomos excitados e são prejudiciais ao olho humano.
Raios X: Frequências superiores à da radiação ultravioleta. Descobertos
em 1895, e podem ser emitidos por tubos apropriados. Atravessam os
músculos humanos mas são absorvidos pelo osso. Grandes exposições a
raios X são prejudiciais.
Raios gama: Possuem as frequências mais altas conhecidas. São emitidas
por núcleos de elementos que se desintegram (elementos radioativos).
Causam danos irreparáveis às células animais.
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