FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO

Unidade IIITecnologiaAula 17ConteúdoRevisão e Avaliação

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REVISÃO DOS CONTEÚDOS

Campo magnético criado por uma corrente numa espira circularA figura abaixo é de uma espira circular de centro O e raio R, percorrida por uma corrente de intensidade i.

o vetor campo magnético B, localizado no centro O da espira, é perpendicular ao plano da espira e tem seu sentido obtido pela regra da mão direita, pois depende do sentido da corrente.

REVISÃO 1

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A intensidade do campo magnético no centro da espira é calculada pela expressão:

Onde:B é a intensidade do campo magnético;μ é a permeabilidade magnética do meio(no vácuo, μo = 4π . 10-7 T.m/A).i é a Intensidade da corrente elétrica que percorre o fio.R é a distância do fio até o ponto onde se quer calcular o campo.

B =μ . i

2 . R

REVISÃO 1

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Exemplo 1Determine a intensidade do campo magnético que atua no centro de uma espira circular de raio 20π cm, percorrida por uma corrente elétrica i = 20A. Adote μo = 4π . 10-7 T.m/A.

REVISÃO 1

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Solução:

PREVIEW

B =

B =

B = 200 . 10-7 T ou B = 2,0 . 10-5 T

μ . i

4π . 10-7 . 20

2 . R

2 . 0,2π

REVISÃO 1

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Força magnética sobre um condutor retilíneoAo colocarmos um condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica dentro de um campo magnético uniforme, verifica-se que ele sofre a ação de uma força, que chamamos de força magnética, representada pela letra F.

REVISÃO 1

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Características da força magnética sobre o condutor

• Direção: perpendicular a B e a i.

• Sentido: dado pela regra da mão esquerda, com o dedo médio apontado no sentido da corrente elétrica convencional.

REVISÃO 1

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Situações particularesA corrente i e o campo magnético B, são paralelos entre si.F = 0

REVISÃO 1

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A corrente i e o campo magnético B, perpendiculares entre si

F = B . i . l

REVISÃO 1

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Exemplo 1Um condutor de comprimento 2 m é percorrido por uma corrente i de intensidade 10 A. Esse condutor está situado num campo magnético uniforme de intensidade B = 0,05 T, conforme a figura ao lado. Qual a direção, o sentido e a intensidade da força magnética que atua no condutor?

REVISÃO 1

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Solução: Cálculo da intensidade:

F = B . i . l . sen θF = 0,05 . 10 . 2 . sen 30º

F = 1,0 . 0,5F = 0,5 N

PREVIEWREVISÃO 1

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Exemplo 1Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica de 4A, vertical para baixo. Determine o vetor campo magnético em um ponto P situado a 50cm à direita do fio.

REVISÃO 2

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Soluçãoi = 4AR = 50cm / 100 = 0,5mμo = 4π . 10-7 T.m/A

B = i

4

R

0,5

.

.

μ0

B =

B = 8 . 10-7 T

4π . 10-7

2π

2π

REVISÃO 2

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Exemplo 2Um condutor retilíneo de comprimento 40 cm, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade igual a 20 A, é imerso num campo magnético uniforme de indução B = 8,0 · 10-2 T. Calcule a intensidade da força magnética que atua nesse condutor, sabendo que o ângulo entre o vetor B e o fio é de 300.

REVISÃO 2

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Solução:

F = B . i . L . senθF = 8,0x10-2 . 20,0 . 0,4 . sen30º

F = 64 . 0,5F = 32 x 10-2 N

REVISÃO 2

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Considerando que uma carga pontual q, com velocidade v, é lançada em uma região onde existe um campo magnético uniforme B, passa a atuar sobre ela uma força magnética com intensidade dada pela seguinte equação:

Onde θ é o ângulo entre a velocidade e o vetor indução magnética.

F = q . v . B . senθ

REVISÃO 2

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Ângulo entre Velocidade e

Campo MagnéticoMovimento Força

Magnética

0° Retilíneo Uniforme F = 0

90° Circular Uniforme F = q . v . B

Qualquer ângulo Helicoidal uniforme F = q . v . B . senθ

REVISÃO 2

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Exemplo 3Uma carga q = - 0,3 C é lançada com velocidade v = 40 m/s de forma oblíqua a um campo magnético B de intensidade 15 T. Sendo o ângulo ɑ = 30o, qual será a força magnética a atuar na carga e qual será a trajetória observada?

REVISÃO 2

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Solução:Fm = q . v . B . sen α

Fm = 0,3 . 40 . 15 . sen 30ºFm = 180 . 0,5

Fm = 90 N

A trajetória da carga será helicoidal.

REVISÃO 2

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