aula 02 campo magnético

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  • Prof.(a) Cristiane 2015Adaptado de: http://pt.slideshare.net/saulo321/eletromagnetismo-1-2006

  • Defini-se como campo magntico toda regio do espao em torno de um condutor percorrido por corrente eltrica ou em torno de um m.A cada ponto P do campo magntico, associaremos um vetor B , denominado vetor induo magntica ou vetor campo magntico.No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de intensidade do vetor B denomina-se tesla (smbolo T).

  • Uma agulha magntica, colocada em um ponto dessa regio, orienta-se na direo do vetor B .O plo norte da agulha aponta no sentido do vetor B .A agulha magntica serve como elemento de prova da existncia do campo magntico num ponto.

  • Em um campo magntico, chama-se linha de campo magntico toda linha que, em cada ponto, tangente ao vetor B e orientada no seu sentido.As linhas de campo magntico ou linhas de induo so obtidas experimentalmente.As linhas de induo saem do plo norte e chegam ao plo sul, externamente ao m.As linhas de induo so uma simples representao grfica da variao do vetor B.

  • m em forma de barra:

  • m em ferradura ou em U:Campo magntico uniforme aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direo, o mesmo sentido e a mesma intensidade.

  • Substncias Ferromagnticas: so aquelas que apresentam facilidade de imantao quando em presena de um campo magntico. Ex: ferro, cobalto, nquel, etc.Substncias Paramagnticas: so aquelas que a imantao difcil quando em presena de um campo magntico. Ex: madeira, couro, leo, etc.Substncias Diamagnticas: so aquelas que se imantam em sentido contrrio ao vetor campo magntico a que so submetidas. Corpos formados por essas substncias so repelidos pelo m que criou o campo magntico. Ex: cobre, prata, chumbo, bismuto, ouro, etc.

  • ms permanentes so aqueles que, uma vez imantados, conservam suas caractersticas magnticas.ms transitrios so aqueles que, quando submetidos a um campo magntico, passam a funcionar como ms; assim que cessa a ao do campo, ele volta s caractersticas anteriores.

  • Em 1820, o fsico dinamarqus H. C. Oersted notou que uma corrente eltrica fluindo atravs de um condutor desviava uma agulha magntica colocada em sua proximidade.

  • Quando a corrente eltrica i se estabelece no condutor, a agulha magntica assume uma posio perpendicular ao plano definido pelo fio e pelo centro da agulha.

    N

    S

    i

  • Em cada ponto do campo o vetor B perpendicular ao plano definido pelo ponto e o fio.As linhas de induo magntica so circunferncias concntricas com o fio.

    Limalha de ferro

    Condutor

  • O sentido das linhas de campo magntico gerado por corrente eltrica foi estudado por Ampre, que estabeleceu regra para determin-lo, conhecida como regra da mo direita.Segure o condutor com a mo direita e aponte o polegar no sentido da corrente. Os demais dedos dobrados fornecem o sentido do vetor B.

  • Vista em perspectivaVista de cimaVista de lado

  • A intensidade do vetor B, produzido por um condutor retilneo pode ser determinada pela Lei de Biot-Savart:

  • Um condutor reto e extenso no vcuo percorrido por uma corrente de 5A. Calcule o valor da intensidade do vetor induo magntica em um ponto P que dista 20cm do condutor. Indique o sentido do vetor.

  • Pela regra da mo direita, o vetor tem o sentido indicado na figura a seguir:

  • Considere uma espira circular (condutor dobrado segundo uma circunferncia) de centro O e raio R.As linhas de campo entram por um lado da espira e saem pelo outro, podendo este sentido ser determinado pela regra da mo direita.

  • A intensidade do vetor B no centro O da espira vale:

  • Note que a espira tem dois plos. O lado onde B entra o plo sul; o outro, o norte.Para o observador 1, as linhas de induo da espira saem pela face que est voltada para ela. Portanto, essa face da espira se caracteriza como um plo norte.Para o observador 2, as linhas de induo da espira entram pela face que est voltada para ele. Portanto, essa face da espira se caracteriza como um plo sul.

    Observador 1

    Observador 2

  • Uma bobina chata constituda de vrias espiras justapostas.

  • Aproximando-se um m de uma bobina, verifica-se que o plo norte daquele atrai o sul da bobina, repelindo o norte da mesma.

  • Dada uma espira circular no vcuo com raio de 4cm, sendo percorrida por uma corrente eltrica de 2,0A no sentido indicado na figura, determine as caractersticas do vetor B no centro da espira.

  • A intensidade do vetor B no centro da espira vale:A direo perpendicular ao plano da espira e o sentido, saindo do plano

  • O solenide um dispositivo em que um fio condutor enrolado em forma de espiras no justapostas.O campo magntico produzido prximo ao centro do solenide (ou bobina longa) ao ser percorrido por uma corrente eltrica i , praticamente uniforme (intensidade, direo e sentido constantes).

  • O solenide se comporta como um m, no qual o polo sul o lado por onde entram as linhas de induo e o lado norte, o lado por onde saem as linhas de induo.

    N

    S

  • Para determinar o sentido das linhas de induo no interior do solenide, podemos usar novamente a regra da mo direita.

    i

    i

    i

    i

    _1054200072.doc

    i

    i

  • A intensidade do vetor induo magntica uniforme no interior do solenide dada por:

    L

    i

    i

  • Um solenide de 1000 espiras por metro est no vcuo e percorrido por uma corrente de 5,0A. Qual a intensidade do vetor induo magntica no interior do solenide?Soluo

  • Considere um solenoide de 0,16m de comprimento com 50 espiras. Sabendo que o solenoide percorrido por uma corrente de 20A, determine a intensidade do campo magntico no seu interior. Soluo