Campo

magnético;

Campo

elétrico;

ELETROMAGNETISMO

Para compreender como funcionam o microfone de

indução e o altifalante , é necessário recorrer a grandezas

físicas e conceitos que se estudam no eletromagnetismo –

campos magnético e elétrico, e correntes elétricas.

ELETROMAGNETISMO

Daniela Pinto 2

microfone altifalante

Um campo em física é a região do espaço em que se

manifesta uma propriedade física.

NOÇÃO DE CAMPO

As características do campo dependem da grandeza física que o define.

Um campo de forças é toda a região do espaço na qual uma certa

influência se faz sentir: uma partícula colocada em qualquer ponto

dessa região sofre a ação de uma força bem definida.

Exemplo: campo magnético e campo elétrico.

Daniela Pinto 3

Oersted em 1820 descobriu que ao passar uma corrente elétrica por

um fio condutor uma agulha magnética colocada perto dele sofria um

desvio provocado por forças magnéticas que, nas extremidades da

agulha magnética, tinham direção perpendicular à da corrente

elétrica.

Daniela Pinto 4

EXPERIÊNCIA DE OERSTED

Numa região em que a influência de uma fonte magnética se faça

sentir, podemos afirmar que existe um campo magnético (𝑩) .

CAMPO MAGNÉTICO

Assim, um campo magnético é uma região do espaço onde se

manifestam as ações de um íman natural (ou magnete) ou de uma

corrente elétrica (cargas em movimento).

CONCLUI-SE QUE UM CAMPO MAGNÉTICO PODE SER CRIADO,

QUER POR ÍMANES, QUER POR CORRENTES ELÉTRICAS.

Daniela Pinto 5

Em homenagem ao físico croata, naturalizado americano, Nikola Tesla (1856-1943).

Numa região em que a influência de uma fonte magnética se faça sentir, podemos afirmar que existe um

CAMPO MAGNÉTICO

O campo magnético é uma grandeza vetorial que se representa pelo

vetor 𝐵

CAMPO MAGNÉTICO

A unidade SI de campo magnético 𝐵 é o tesla (símbolo: T)

Daniela Pinto 6

CAMPO MAGNÉTICO

Daniela Pinto 7

O vetor campo magnético, 𝑩:

É uma grandeza vetorial que caracteriza, em cada ponto, o campo magnético.

A unidade SI de campo magnético é o tesla(T).

Um campo magnético pode ser visualizado através de linhas de

campo ou linhas de força que, por convenção, começam no polo

norte (N) e terminam no polo sul(S).

VETOR CAMPO MAGNÉTICO

Daniela Pinto 8

PROPRIEDADES DAS LINHAS DE CAMPO

Fecham-se sobre si mesmas, isto é

não têm principio nem fim;

Nunca se cruzam;

São mais densas nas regiões onde

o campo magnético é mais intenso;

Por convenção, saem do polo norte

e entram no polo sul.

Daniela Pinto 9

• O número de linhas de campo, por unidade de área, é proporcional à

intensidade do campo magnético:

- As zonas mais densas de linhas de campo são aquelas em que o campo é mais

intenso.

- As zonas menos densas de linhas de campo significam que o campo é menos

intenso nessa região.

• Há zonas do campo magnético em que as linhas de campo se encontram mais

próximas e noutras mais afastadas

LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO

Daniela Pinto 10

As linhas de campo magnético são, por definição, em cada ponto

tangentes ao vetor campo magnético e têm o sentido deste.

LINHAS DE CAMPO

Daniela Pinto 11

A Terra comporta-se como um enorme magnete. Uma vez que polos magnéticos diferentes se atraem, o polo Norte da agulha magnética aponta para o polo Sul do campo magnético terrestre.

A TERRA

Daniela Pinto 12

LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO

Uma corrente elétrica que percorre um fio

condutor retilíneo

Uma corrente elétrica que percorre uma

espira metálica circular

Daniela Pinto 13

Um campo magnético

aproximadamente uniforme

tem as linhas de campo

paralelas.

• Existem também zonas onde as linhas de campo são paralelas.

LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO

Uma corrente elétrica

que percorre uma

bobina

No interior da bobine existe um

campo magnético uniforme

Dois ímanes que se

colocam paralelamente

Daniela Pinto 14

Regra da mão direita

Se o polegar tiver a orientação da corrente elétrica, os outros dedos encurvados

indicam o sentido do campo magnético.

SENTIDO DO CAMPO MAGNÉTICO

Daniela Pinto 15

CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 16

Uma carga elétrica, em qualquer ponto em que seja colocada,

interage com outras cargas.

Podemos então ter duas situações:

ou a carga cria um campo;

ou situa-se no campo elétrico criado por outras cargas.

CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 17

Numa região em que a influência de uma carga elétrica se faça sentir, podemos

afirmar que existe um

CAMPO ELÉTRICO

O campo elétrico é uma grandeza vetorial que se representa pelo vetor 𝐸.

Tem origem ou é gerado por cargas (+) e (-) , que se podem separar (fonte de

campo, Q) .

O vetor campo elétrico, 𝑬:

A unidade SI de campo elétrico é o volt por metro (vm-1 ) ou o N

C-1 (intensidade de um campo elétrico num ponto, tal que a carga

de 1C, colocada nesse ponto, fica sujeita a uma força de

intensidade 1 N).

O vetor campo elétrico define-se por meio da força elétrica, 𝐹𝑒,

entre duas cargas: 𝐹𝑒 = 𝑞𝐸

VETOR CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 18

A intensidade do campo elétrico, no ponto P, é tanto maior quanto maior for o

módulo da carga criadora e quanto menor por a distância do ponto a essa carga.

É uma grandeza posicional, pois só depende da posição do ponto à carga

criadora.

O campo criado por uma só carga é um campo de forças atrativas ou

repulsivas.

É radial, pois tem a direção do raio que passa pelo ponto P.

É centrípeto se a carga criadora é negativa e centrífugo se a carga criadora é

positiva.

CARACTERÍSTICAS VETOR CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 19

VETOR CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 20

Se Q for positivo o vetor campo elétrico é de afastamento.

Se Q for negativo, o vetor campo elétrico é de aproximação.

• Por um ponto do espaço passa, apenas, uma linha de campo, pois cada ponto

do espaço é caracterizado por um único vetor.

• Nas regiões do espaço onde as linhas de campo estão mais próximas, a

intensidade do campo é maior.

• Num campo uniforme, as linhas de campo estão igualmente afastadas.

• Num campo criado por várias cargas, as linhas de campo começam numa

carga positiva e terminam numa carga negativa.

• As linhas de campo elétrico, são, por definição, em cada ponto, tangentes ao

vetor campo elétrico e têm o sentido deste.

LINHAS DE CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 21

+

Carga positiva

Campo divergente

LINHAS DE CAMPO

Daniela Pinto 22

-

Carga negativa

Campo convergente

PROPRIEDADES DAS LINHAS DE CAMPO

Podem não fechar;

Nunca se cruzam;

São mais densas nas regiões onde o

campo elétrico é mais intenso;

Por convenção, saem de cargas

elétricas positivas e entram em

cargas elétricas negativas.

Daniela Pinto 23

O campo elétrico criado por várias cargas é igual à soma vetorial dos campos

criados por cada uma das cargas.

CAMPO ELÉTRICO

Daniela Pinto 24

O vetor campo elétrico 𝑬 é o mesmo em todos os pontos;

As linhas de campo são retas paralelas igualmente espaçadas e de mesmo

sentido.

CAMPO ELÉTRICO UNIFORME

Daniela Pinto 25

SENTIDO DA FORÇA ELÉTRICA

Daniela Pinto 26

A força elétrica que age na carga elétrica q

colocada em P é dada pelo produto do valor da

carga q pelo vetor campo elétrico 𝑬 associado ao

ponto P: 𝐹𝑒 = 𝑞𝐸

Se a carga q for positiva, Força e Campo têm o

mesmo sentido.

Se a carga q for negativa, Força e Campo têm

sentidos opostos.

Força e Campo têm sempre a mesma direção.

EXERCÍCIO

Daniela Pinto 27

No ponto A da figura, existe um campo elétrico orientado para o

ponto C. Se for colocada, nesse ponto, uma carga elétrica negativa–

q, ela ficará sujeita a uma força orientada para:

Uma carga negativa posicionada em A ficará sujeita a uma

força de sentido oposto à orientação do vetor campo elétrico.

Assim, a força estará orientada para B

EXERCÍCIO

Daniela Pinto 28

Uma carga puntiforme de +3,0 μC é colocada num ponto P de um campo elétrico

gerado por uma partícula eletrizada com carga desconhecida Q, ficando sujeita a

uma força de atração de módulo 18 N. Determine a intensidade do campo

elétrico no ponto P.

𝐹 = 𝑞. 𝐸

18 = 3 · 10−6 × E

𝐸 = 6,0 · 106 𝑁/𝐶