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01 Campos elétrico e magnético

02 Fio condutor reto

03 Regra da mão direita para o fio

04 Espira circular

05 Regra da mão direita para a espira

06 Bobina Chata

07 Solenoide

08 Regra da mão direita para o solenoide

09 Força magnética

10 Regra da mão direita para cargas em movimento

11 Regra da mão esquerda para cargas em movimento

12 Força magnética em fios

13 Indução

Campo Elétrico e Magnético

Esses campos se manifestam por meio de forças exercidas

em partículas eletrizadas neles mergulhadas. Nas

abordagens que se seguem indicaremos com m a massa, q

a carga elétrica e V a velocidade de uma partícula.

( )campo elétrico E

( )campo magnético B

Todo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica

cria em torno de si um campo magnético dado pela

regra da mão direita.

Intensidade de :

Onde:

B

iB

R

0

2

iB

R

7

0 4 10 /

intensidade da corrente elétrica

R = distância do centro do fio ao local onde se quer medir B

T m A

i

Fio condutor reto

Segura-se o fio com a mão direita.

O polegar indica o sentido da corrente elétrica.

Os outros dedos o sentido do vetor indução magnética.

B

i

Regra da mão direita para o condutor reto

A intensidade do vetor indução magnética no centro

da espira é dado por:

onde,

iB

R 0

2

iB

R

7

0 4 10 /


R = raio da espira

T m A

i

Espira Circular

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Sentido do campo magnético

A intensidade do vetor indução magnética no

centro da bobina é dada por:

7

0 4 10 /


R = raio da espira

n = número de espiras

T m A

i

i

BR

0

2

iB n

R

i i


Bobina Chata

7

0 4 10 /

/ = número de espiras por unidade de comprimento


T m A

n L

i

A intensidade do vetor indução magnética no

interior do solenoide é dada por:

onde,

iB

R 0 i

B nL

i

ii

B


Campo magnético no solenoide

Segura-se o solenoide com a mão direita, os dedos

curvados indicam o sentido da corrente e o polegar irá

indicar o sentido do campo magnético.

B

i


Regra da mão direita para o solenoide

Quando uma partícula carregada é lançada dentro de um

campo magnético, surge uma força magnética sobre a

mesma, que poderá ou não ser centrípeta e cuja

intensidade é dada por:

MF q V B sen Onde:

força magnética

q módulo da quantidade de carga elétrica

V = Velocidade

B = vetor indução magnética

sen = ângulo formado entre B e V

MF

Força magnética

B

V

F

B

V

F

0Q 0Q


Cargas elétricas em movimento

Regra da mão direita

B

V

F

0Q 0Q F


Regra da mão esquerda

Cargas elétricas em movimento

Casos Particulares

1º Caso: V = 0

MF q V B sen M F 0

B

Repouso


Força magnética

2º Caso: Cargas lançadas na mesma direção das linhas

de campo.

MF q V B sen M F 0

B

MRU

Casos Particulares


Força magnética

3º Caso: Cargas lançadas perpendicularmente as linhas

de campo.

MF q V B sen 0Se = 90 M.C.U.

Casos Particulares


Força magnética

Casos Particulares

Quando uma partícula é lançada de forma perpendicular

a um campo magnético a mesma descreve uma

trajetória circular cujo raio é dado por:

2

M cp

m VF F q V B

R

Rm V

q B

minha velha requeBra!


Força magnética

Casos Particulares

4º Caso: Se

MF q V B sen

B

0 00 90

V

B

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Força magnética

Todo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica e

inserido em um campo magnético, fica submetido a uma

força magnética dada por:

MF B i L sen

onde:

força magnética

B = vetor indução magnética

i = intensidade de corrente elétrica

L = comprimento do condutor

sen = ângulo formado entre B e i

MF

Força magnética em fios retilíneos

B

Velocidade no sentido de B:

Se i for paralela a B, teremos θ = 0° ou θ = 180°,

como sen θ = 0, temos:

0M MF B i L sen F



Velocidade perpendicular B:

Se i for perpendicular a B, teremos θ = 90°, como

sen θ = 1, temos:

M MF B i L sen F B i L


0 1 2

2M

i i LF

d

S N

A força é de atração A força é de repulsão

S S



N

NB

B

B

cos B A

É definido como sendo:

fluxo magnético

B = intensidade do campo magnético

A = área interceptada pelo campo magnético

sen = ângulo entre B e a reta normal à superfície

Unidade de Φ

no SI:

____________weber (Wb)

1 Wb = 1T.1m2


Indução

A força eletromotriz, fem, induzida no circuito mede a

variação do fluxo magnético no mesmo, na variação do

tempo, ou seja:

Nt

= força eletromotriz induzida

= variação do fluxo magnético

t = intervalo de tempo

N = nº de espiras

Indução

O sentido da corrente induzida é tal que seus efeitos

tendem sempre a se opor a variação do fluxo magnético

que lhe deu origem.

Indução

se

B L V

t

cos B A

t

cos 0B L L

t

= força eletromotriz induzida

B = módulo do vetor indução magnética

L = comprimento do condutor

V = velocidade

Indução – Força eletromotriz induzida

Além de ondas eletromagnéticas, a atmosfera terrestre recebe

do Sol partículas dotadas de carga elétrica (“vento solar”), com

predominância de elétrons.

Esses elétrons interagem com o campo magnético da Terra,

dirigindo-se para os polos.

Esses elétrons excitam o oxigênio (que então emite luz azul-

esverdeada) e o nitrogênio (que emite luz avermelhada).

Nas proximidades dos polos, isso da origem a espetaculares

colorações do céu, denominadas auroras boreais, quando

acontecem no Hemisfério Norte, e austrais, quando acontecem no

Hemisfério Sul.

Esse fenômeno é mais frequente e mais intenso nas épocas

em que a atividade solar aumenta, pois isso acentua o “vento solar.”

Os elétrons do “vento solar” também excitam outros gases.

Entretanto, as porcentagens desses gases são muito pouco

significativas em comparação às do nitrogênio e do oxigênio.

Auroras polares

Auroras polares

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