FSICA IIICAPTULO 5CAMPO MAGNTICO

1.Origens do eletromagnetismoFaraday identificou a rotao do plano de polarizao da luz quando era colocado num campo magntico. Acreditava nas linhas de campo eltrico e magntico como entidades fsicas reais e no abstraes mate-mticas. Sua descoberta mais impor-tante a induo eletromagntica, em 1831, utilizada na obteno de energia eltrica nas usinas hidroeltricas.Maxwell demonstrou em 1864 que as foras eltricas e magnticas tm sua natureza dependente do referencial: uma fora eltrica em determinado referencial pode tornar-se magntica se analisada de outro, e vice-versa. Ainda provou que os anis de Saturno tinham de ser constitudos de milha-res de meteoritos e fez importantes contribuies termodinmica.O termo magnetismo resultou do nome Magnsia, regio da sia Menor (Turquia), devido a um minrio chamado magnetita (m natural) com a propriedade de atrair objetos ferrosos distncia (sem contato fsico).

2.Aplicao do EletromagnetismoUsina de ItaipuUsina de Trs GargantasTurbina em funcionamento

3.Propriedades Magnticas O mineral apresenta forma cristalina isomtrica, geralmente na forma octadrica. um material quebradio, fortemente magntico, de cor preta, de brilho metlico, com densidade de 5,18 g/cm3. A magnetita a pedra-m mais magntica de todos os minerais da Terra, e a existncia desta propriedade foi utilizada para a fabricao de bssolas.A Magnetita um mineral magntico formado pelos xidos de ferro II e III cuja frmula qumica Fe3O4. A magnetita apresenta na sua compo-sio, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 26,7% de ferro e 72,4% de oxignio.

A. PolaridadePODE SER OBSERVADOCOLOCANDO LIMALHAS DE FERROSOBRE UM PLSTICOQUE ESTEJA SOBRE UM MESPECTRO MAGNTICO

NS

SAEM DO PLONORTE EENTRAM NOPLO SUL

C. InseparabilidadeB. Atratibilidade

4.MAGNETISMO NA MATRIAAlm de seu momento angular orbital, um eltron tem um momento angular intrnseco, chamado SPIN, que tambm contribui para seu momento magntico.O momento magntico de spin da mesma ordem de grandeza do momento magntico orbital.Em tomos ou ons que contm muitos eltrons, vrios desses eltrons esto emparelhados com seus spins em direes opostas num cancelamento dos momentos magnticos de spin.Para um nmero mpar de spins pelo menos um eltron estar desemparelhado material tem momento magntico resultante que conduz a vrios tipos de comportamentos magnticos.

MATERIAIS FERROMAGNTICOSFerro, Cobalto, Nquel, Gadolnio e Disprsio so materiais fortemente magnticos, sendo chamados de ferromagnticos.So materiais usados para fabricar ms permanentes, contm tomos com momentos magnticos de spin que tendem a se alinhar paralelos uns aos outros, mesmo na presena dum campo magntico externo fraco.Uma vez que os momentos esto alinhados, a substncia permanece magnetizada mesmo aps o campo externo ser removido.AMOSTRA DESMAGNETIZADAAMOSTRA MAGNETIZADAQuando o campo externo removido, a amostra pode reter a maior parte de seu magnetismo.Todos os materiais ferromagnticos contm regies microscpicas ( ), denominadas domnios, dentro das quais todos os momentos magnticos esto alinhados.

UMA BARRA DE FERRO SEM MAGNETIZAOPODE SER CONSIDERADA COMO TENDO UMGRANDE NMERO DE PEQUENOS MSDISPOSTOS DE MANEIRA DESORDENADA

QUANDO MAGNETIZAMOS ESTA BARRA, OSPEQUENOS MS SE ALINHAM, POLARIZANDOO MATERIAL

MATERIAIS NO FERROMAGNTICOS Quando se aplica o campo magntico so induzidas pequenas correntes microscpicas que se opem nos seus efeitos magnticos s variaes do campo aplicado.Comportamento DIAMAGNTICO momentos magnticos em oposio ao campo magntico aplicado. Comportamento PARAMAGNTICO, aplicando-se um campo magntico, h a possibilidade de alinhar os momentos magnticos atmicos individuais e o campo magntico intensifica-se. SupercondutoresDiamagnetismo perfeitoExemplo:

5.Magnetismo Terrestre

Plo magntico norte(2001)81 18 N 110 48 W(2004)82 18 N 113 24 WPlo magntico sul(1998)64 36 S 138 30 E(2004)63 30 S 138 0 E

6.Fenmenos MagnticosAurora Boreal Plo NorteAurora Austral Plo Sul

7.Fontes do Campo MagnticoCarga em RepousoCampo Eltrico

Carga em MovimentoCampo Eltrico e Campo Magntico7.1. Fio Retilneo e LongoLEI DE BIOT-SAVARTEm volta de um fio longo transportando uma corrente, as linhas do campo magntico formam crculos em torno do fio.Regra da mo direita para determinar a direo do campo magntico

Em volta de um fio longo transportando uma corrente, as linhas do campo magntico formam crculos em torno do fio.

XiddOnde:

B = o campo magntico; [Tesla=T]

i a corrente eltrica[ampre=A]

d a distncia at o fio [m]

0 = permeabilidade magntica do meiomo = 4p x 10-7 T. m / A

7.2. Espira Circular

Xr

7.3. Bobina Chatan o nmero de espiras

7.4. Solenide

O ELETROM S AGE COMO M SEPERCORRIDO POR UMACORRENTE ELTRICA

O ELETROM S AGE COMO M SEPERCORRIDO POR UMACORRENTE ELTRICA

Ln o nmero de voltas do solenide

L o comprimento do solenide[m]

8.Fora Magntica de Lorentz

8.1. Direo da Fora Magntica de LorentzRegra da mo Esquerda

8.2.Casos de Fora Magntica de Lorentz1 Caso

Carga em repouso no campo magnticoFora Magntica

FM = q.v.B.senFM = 02 Caso

Carga com velocidade paralela ao campo magnticoFora Magntica

FM = q.v.B.senFM = 03 Caso

Carga com velocidade perpendicular ao campo magnticoFora Magntica

FM = q.v.B.senFM = q.v.BNesse caso a partcula executa M.C.U. de Raio R

4 Caso

Carga com velocidade oblqua ao campo magnticoFora Magntica

FM = q.v.B.sen8.2.Casos de Fora Magntica de Lorentz

8.3.Fio Retilneo em Campo MagnticoFora Magntica para Carga

FM = q.V.B.sen FM= q.V.B

Fora Magntica para Fio

FM = B.i.L.sen FM = B.i.LMesmos sentidos de corrente - AtraoSentidos opostos de corrente - Repulso

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