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PROPRIEDADE DE ATRAIR PARTÍCULAS DE MATERIAIS FERROSOS MAGNETISMO

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Page 1: Aula 1 Eletromagnetismo

PROPRIEDADE DE ATRAIR

PARTÍCULAS DE MATERIAIS

FERROSOS

MAGNETISMO

Page 2: Aula 1 Eletromagnetismo

Magnetismo

Os pólos magnéticos têm uma propriedade semelhante às cargas elétricas: pólos iguais se repelem, pólos diferentes se atraem. Mas a semelhança pára por aí. Não existem pólos magnéticos separados, como existem as cargas positivas e negativas. Por isso não é possível ter um ímã com uma só polaridade.Quando um ímã se parte, cada pedaço se torna um novo ímã com dois pólos, norte e sul, qualquer que seja o número de pedaços ou o tamanho de cada um.

Page 3: Aula 1 Eletromagnetismo

Momentos Magnéticos

Cada elétron em um átomo possui momentos magnéticos que têm origem a partir de duas fontes. Uma está relacionada ao seu movimento orbital ao redor do núcleo ao seu movimento (movimento de translação), onde cada elétron forma um pequeno circuito de corrente, que gera um pequeno campo magnético ao longo de seu eixo de rotação.O outro momento magnético associado ao elétron tem sua origem na rotação do elétron em torno de seu eixo.

Magnetismo

Page 4: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Nos materiais magnetizados são encontradas regiões magnéticas

microscópicas conhecidas por domínios magnéticos, que podem ser tomados como pequenos ímãs de barra compostos por pólos norte e sul. Estas regiões magnéticas microscópicas são formadas quando um grupo de átomos se arranja na estrutura cristalina do material de forma que os pequenos campos infinitesimais se somem.

Page 5: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Considerando as características magnéticas dos materiais podemos dividi-los em dois grandes grupos:

• Materiais magnéticos: são os que apresentam efeitos magnéticos espontaneamente ou provocados.

• Materiais não magnéticos: são os que apresentam efeitos magnéticos quase imperceptíveis.

De forma mais apurada, a classificação dos materiais quanto ao seu comportamento magnético pode ser feita em pelo menos três classes:

• Diamagnéticos,

• Paramagnéticos,

•Ferromagnéticos.

Além destes o antiferromagnetismo e o ferrimagnetismo são considerados subclasses do ferromagnetismo.

Page 6: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Materiais quando submetidos a um campo externo, se magnetizam em oposição a esse campo, reduzindo sua intensidade, embora de forma quase imperceptível. Exemplo: prata, chumbo, mercúrio, zinco, cobre, água, ouro, silício, antimônio, grafite, etc...

Diamagnéticos

Page 7: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Materiais quando submetidos a um campo externo, se magnetizam no mesmo sentido desse campo, aumentando sua intensidade, embora de forma quase imperceptível. Exemplo: ar, alumínio, tungstênio, cromo, manganês, platina, paládio, estanho, etc...

Paramagnéticos

Page 8: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Ferromagnético

Materiais quando submetidos a um campo externo, se magnetizam no mesmo sentido desse campo, reduzindo sua intensidade, aumentando de forma muito significativa a sua intensidade. Exemplo: ferro, níquel, cobalto e suas ligas como aço, etc...

Page 9: Aula 1 Eletromagnetismo

Materiais Magnéticos

Ferrimagnetismo

Alguns materiais cerâmicos possuem comportamento semelhante aos materiais ferromagneticos.

Estes materiais são os ferrimagnéticos mais conhecidos por ferrites.

Page 10: Aula 1 Eletromagnetismo

A primeira idéia de campo, em Física, sempre se refere a uma região do espaço que tem uma certa propriedade. Um campo gravitacional é uma região do espaço que atua sobre a massa dos corpos; um campo elétrico atua sobre cargas elétricas. Da mesma forma, um campo magnético é uma região do espaço que atua sobre ímãs. Embora seja uma idéia abstrata, ela pode ser visualizada com o auxílio de linhas que, no caso do campo magnético, chamam-se linhas de indução magnética.

MagnetismoCampo Magnético

Page 11: Aula 1 Eletromagnetismo

MagnetismoLinhas de Indução Magnética

• representação geométrica do campo magnético;

• nascem no pólo norte do imã e morrem em seu pólo sul;

• onde estão mais próximas o campo magnético é mais intenso; mais afastadas, o campo magnético é mais fraco.

• a cada ponto de uma linha de força magnética está associado um vetor indução magnética .

B

Page 12: Aula 1 Eletromagnetismo

MagnetismoLinhas de Indução Magnética

Page 13: Aula 1 Eletromagnetismo

MagnetismoCampo magnético uniforme

É aquele em que o vetor indução magnética tem o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido em todos os pontos. Em um campo magnético uniforme as linhas de força são retas paralelas igualmente espaçadas.

O campo magnético é aproximadamente uniforme: - no interior de um solenóide (bobina) percorrido por corrente

contínua; - no entreferro de um ímã em forma de ferradura; - entre pólos opostos de dois ímãs, colocados frente a frente.

Page 14: Aula 1 Eletromagnetismo

a- CMU no interior de uma bobina b- CMU no entreferro de um ímã em forma de U c- CMU entre pólos opostos de dois ímãs

N S

V

ch

I

N S

NS NS

MagnetismoCampo magnético uniforme

Representação gráfica de um Campo Magnético Uniforme (CMU):

B B Bx xx x x

x x x x x

x x x x x

x x x x x

B

Vista lateral Entrando na folha Saindo da folha

Page 15: Aula 1 Eletromagnetismo

Como vimos, cada material colocado a presença de um campo magnético tem um comportamento próprio. Uma boa forma de se quantificar a “qualidade” do material magnético é determinando o quanto ele é permeável ao campo magnético, ou seja, o quanto ele facilita ou dificulta o estabelecimento de um campo magnético em seu interior. A grandeza ‘permeabilidade magnética” quantifica essa qualidade.

Permeabilidade magnética (): é uma grandeza característica de cada material, que indica a sua aptidão em reforçar o campo magnético.

Permeabilidade magnética relativa (r): é a relação entre a permeabilidade do material e a do vácuo.

r = permeabilidade relativa = permeabilidade magnética do meio (H/m)

0= 4.10-7 H/m (no vácuo)

Materiais Magnéticos

Permeabilidade Magnética

0 r

Page 16: Aula 1 Eletromagnetismo

Material GrupoPermeabilidade

Relativa

bismuto diamagnético 0,99983

prata diamagnético 0,99998

chumbo diamagnético 0,999993

cobre diamagnético 0,999991

água diamagnético 0,999991

vácuo não magnetico 1

ar paramagnético 1,0000004

alumínio paramagnético 1,00002

paládio paramagnético 1,0008

cobalto ferromagnético 250

níquel ferromagnético 600

ferro ferromagnético 5.000

ferro silício ferromagnético 7.000

supermalloy 45 ferromagnético 75.000

Materiais Magnéticos

Page 17: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

ESPIRA EM CAMPO UNIFORME

Page 18: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

GALVANÔMETRO

Page 19: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

VÁLVULA MAGNÉTICA

Page 20: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

AUTO-FALANTE

Page 21: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

TUBO DE TV

Page 22: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

TRANSFORMADORES

Page 23: Aula 1 Eletromagnetismo

ELETROMAGNETISMO

CURIOSIDADE