Post on 30-Jul-2018
11/27/27
Campo Magnético
• 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
22/27/27
Introdução ao Magnetismo. Pólos Magnéticos
• 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!
33/27/27
Campo Magnético
• 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.
• As interacções de natureza magnética podem ser descritas através da grandeza campo de indução magnética, , que passaremos a designar apenas por campo magnético.
• A unidade de campo de indução magnética no SI é o tesla (símbolo T).
• O campo magnético gerado pelos magnetes permanentes mais fortes é da ordem de 1.3 T.
• A ordem de grandeza do campo magnético terrestre é de apenas 10-4 T.
• Os magnetes criam à sua volta um campo magnético, do mesmo modo que as cargas eléctricas criam à sua volta um campo eléctrico.
B
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44/27/27
Linhas de Campo Magnético
• 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.
55/27/27
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 emforma de U.
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Campo magnético criado por correntes eléctricas
• 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
77/27/27
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.
88/27/27
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 distânciaà espira.