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MAGNETISMO.

Há séculos, o homem observou que determinadas pedras têm a propriedade de atrair pedaços de ferro ou interagir entre si. Essas pedras foram chamadas de ímãs e os fenômenos, que de modo espontâneo se manifestam na Natureza, foram denominados fenômenos magnéticos.

Um ímã em forma de barra tem dois pólos: sul e norte, em torno dos quais há um campo magnético. Os ímãs podem ser permanentes ou temporários e os materiais utilizados em cada tipo diferem entre si.

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Ao tentarmos aproximar o pólo norte de um ímã do pólo norte de outro ímã, notaremos que haverá uma força magnética de repulsão entre esses pólos. Do mesmo modo, notaremos que há uma força de repulsão entre os pólos sul de dois ímãs, enquanto que entre o pólo sul e norte haverá uma força de atração magnética. Resumindo: Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e pólos magnéticos de nomes diferentes se atraem.

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Os pólos de um ímã são inseparáveis. Se você quebrar ao meio um ímã em forma de barra, as duas metades obtidas serão ímãs completos. Por mais que você quebre, nunca obterá um ímã com um único pólo.

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Um material ferromagnético pode ser transformado em um ímã quando colocado na parte central de uma bobina elétrica ou solenóide, ao se passar uma corrente de grande intensidade através do enrolamento. De acordo com a composição, o material receberá seu magnetismo depois que a corrente tiver sido cortada. Ímãs permanentes são fabricados a partir de materiais duros tais como aço, níquel e cobalto. Alguns materiais retêm pouco ou nenhum magnetismo após a corrente ter sido cortada.

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A Terra pode ser considerada um imã gigantesco. O magnetismo terrestre é atribuído a enormes correntes elétricas que circulam no núcleo do planeta, que é constituído de ferro e níquel no estado líquido, devido às altas temperaturas.

Se a agulha magnética aponta para uma região próxima do pólo norte geográfico é porque nessa região existe um pólo sul magnético; A mesma agulha aponta, o seu pólo sul magnético, para uma região próxima do pólo norte geográfico. Logo, nas proximidades do pólo sul geográfico existe o pólo norte magnético.

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Uma bússola pode ser descrita, em poucas palavras, como um pequeno imã em forma de agulha que gira sobre uma rosa-dos-ventos. Afastada de qualquer imã, é um eficiente instrumento de orientação, uma vez que aponta sempre para o pólo norte terrestre. Quando sob a ação de um imã colocado em suas proximidades, aponta para a resultante da composição dos dois campos, o terrestre e o do imã. Se o último está muito perto, então passa a predominar sobre o campo terrestre e a bússola praticamente "sente" somente a presença do campo criado pelo magneto.

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ELETROMAGNETISMO

Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted, professor da Universidade de Copenhague, realizou uma experiência que se tornou famosa por alterar completamente essas idéias:

- Um fio retilíneo (no qual não havia corrente elétrica) foi colocado próximo a uma agulha magnética, orientada livremente na direção norte-sul;

- Fazendo-se passar uma corrente no fio, observou-se que a agulha se desviava;

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- Interrompendo-se a corrente no fio, a agulha voltava a se orientar na direção norte-sul.

- Portanto, a corrente elétrica no fio atuou sobre a agulha magnética de maneira semelhante a um ímã que fosse colocado próximo à agulha. Em outras palavras, a corrente elétrica estabeleceu um campo magnético no espaço em torno dela, e esse campo foi o agente responsável pelo desvio da agulha magnética.

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- Como já sabemos que a corrente elétrica é constituída por cargas elétricas em movimento, podemos tirar a seguinte conclusão: cargas elétricas em movimento (corrente elétrica) criam, no espaço em torno delas, um campo magnético. 

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Campo magnético criado por um condutor retilíneo:

O campo magnético produzido pela corrente elétrica em um fio retilíneo depende basicamente de dois fatores: da intensidade da corrente e da distância ao fio. Quanto maior for o valor da corrente, maior será o campo magnético criado por ela. Por outro lado, quanto maior for a distância ao fio, menor será o valor do campo magnético. As linhas do campo magnético são circulares, centradas no fio. O sentido das linhas de campo magnético pode ser obtido pela regra da mão direita: segure o condutor com a sua mão direita, de maneira que o dedo polegar aponte o sentido da corrente. Os seus dedos apontarão no sentido das linhas de campo

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Campo magnético criado por um condutor retilíneo:

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Campo magnético no centro de uma espira

Se o condutor tiver forma circular, ele se denomina uma espira. O campo magnético no centro de uma espira, depende do raio do círculo e da intensidade da corrente elétrica.

Quanto maior a corrente, maior o valor do campo. Quanto maior o raio da espira, menor o valor do campo.

Observe que as linhas de indução se concentram no interior do círculo e continua valendo a regra da mão direita para a determinação do seu sentido.

i= corrente que atravessa a espira;R= raio da espira;

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Campo magnético de um solenóide (bobina, eletroímã)

Uma bobina, ou solenóide, é constituída por um fio enrolado várias vezes, tomando uma forma cilíndrica. Cada uma das voltas do fio da bobina é uma espira.

Ligando-se as extremidades da bobina a uma bateria, isto é, estabelecendo-se uma corrente em suas espiras, essa corrente cria um campo magnético no interior do solenóide. Seu valor, ao longo do eixo central, depende da intensidade da corrente elétrica, do número de espiras e do comprimento do solenóide.

N= número de espiras do conjunto;L= comprimento do solenóide;i= corrente elétrica;

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A intensidade de um eletroímã depende também do facilidade com que o material em seu interior é magnetizado. A maior parte dos eletroímãs são feitos de ferro puro, que se magnetiza facilmente.

Os eletroímãs são utilizados nas campainhas elétricas, te-légrafos, telefones, transfor-madores, amperímetros, vol-tímetros, etc.

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Para gerar uma corrente elétrica, não precisamos dispor de uma pilha ou de uma bateria. Podemos fazê-lo utilizando um ima.Para demonstrar isso, vamos inicialmente ligar os extremos de uma bobina a um amperímetro de grande sensibilidade. Uma vez que inexiste gerador de tensão nesse circuito, não há qualquer passagem de corrente, e o ponteiro do instrumento indica intensidade zero.Se, porém, aproximarmos da bobina um dos pólos de um ímã, o ponteiro do amperímetro sofrerá um desvio, revelando que uma corrente percorre o circuito. Quando o ímã pára, o ponteiro retorna a zero, assim permanecendo enquanto o ímã não voltar a se mover.

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Podemos, portanto, criar uma corrente nesse circuito sem usar pilhas, baterias ou outros dispositivos semelhantes. As correntes que geramos recebem o nome de correntes induzidas, e esse fenômeno é chamado indução eletromagnética

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FORÇA MAGNÉTICA O campo magnético é capaz de exercer forças não apenas sobre ímas, mas também sobre condutores percorridos por correntes elétricas.A força gerada é a soma das pequenas forças que o campo magnético exerce sobre cada elétron em movimento. Não é, porém, necessário que os elétrons estejam dentro do fio para que sofram a ação do campo magnético. Isso também ocorre quando eles estão no exterior e se movem livremente.

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Em geral, cada partícula carregada e em movimento sofre a ação de uma força exercida pelo campo magnético. Essa força é grande quando a partícula se desloca perpendicularmente às linhas de campo, e é igual a zero quando a partícula se move na mesma direção do campo magnético. A direção da força é perpendicular tanto à direção do movimento como à do campo magnético.

A força que um campo magnético exerce sobre um condutor percorrido por corrente pode ser utilizada para realizar trabalho. É o que ocorre nos motores elétricos, que transformam energia elétrica em energia mecânica. Essa força também é usada para fazer funcionar uma grande variedade de aparelhos elétricos de medida, como amperímetros e voltímetros. 

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O gerador de corrente alternada é uma aplicação da indução eletromagnética. Por meio desse dispositivo, consegue-se converter energia mecânica em energia elétrica.Um gerador de corrente alternada é constituído basicamente de uma espira (ou um conjunto de espiras) girando numa região onde existe um campo magnético. Enquanto a espira gira, podemos perceber que há uma variação do fluxo magnético através dela. Isto ocorre porque a inclinação da espira, em relação ao campo magnético, está variando continuamente. Então uma força eletromotriz é induzida na espira, gerando uma corrente que será indicada pelo amperímetro

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Todos os motores elétricos valem-se dos princípios do eletromagnetismo, mediante os quais condutores situados num campo magnético e atravessados por correntes elétricas sofrem a ação de uma força mecânica, ou eletroímãs exercem forças de atração ou repulsão sobre outros materiais magnéticos. Na verdade, um campo magnético pode exercer força sobre cargas elétricas em movimento. Como uma corrente elétrica é um fluxo de cargas elétricas em movimento num condutor, conclui-se que todo condutor percorrido por uma corrente elétrica, imerso num campo magnético, pode sofrer a ação de uma força

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A Radiação electromagnética é uma combinação de um campo eléctrico e de um campo magnético que se propagam através do espaço transportando energia. A luz visível é uma das partes da radiação electromagnética. O estudo das radiações electromagnéticas designa-se electrodinâmica, uma disciplina do electromagnetismo.

Foi demonstrada experimentalmente por Heinrich Rudolf Hertz em 1887. Quando um fio de cobre conduz corrente alternada é emitida radiação electromagnética à mesma frequência que a corrente eléctrica. Dependendo das circunstâncias, esta radiação pode comportar-se como uma onda ou como uma partícula.

Quando a radiação electromagnética atravessa um condutor eléctrico induz uma corrente eléctrica no condutor. Este efeito é utilizado nas antenas.

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Magnetoterapia é uma terapia praticada pela medicina alternativa baseada na influência dos campos magnéticos estáticos sobre o corpo humano. Os adeptos desta prática afirmam que ela seria capaz de tratar efetivamente diversas doenças sobretudo de ordem reumática.

Reconhecimento científicoEmbora tratamentos baseados na aplicação de campos magnéticos tenham encontrado aceitação na cultura popular praticamente desde que os ímãs foram descobertos, há total falta de evidências científicas sobre a eficácia desdes métodos. Alguns estudos controlados sugerem que campos magnéticos estáticos (tais como os gerados por ímãs) não causam nenhuma ou quase nenhuma influência nenhuma sobre o corpo humano, mesmo em intensidade ordens de grandeza maior que as praticadas nestas terapias.Críticos desta terapia acrescentam ainda que algumas pessoas, como os operadores de equipamentos de ressonância magnética, são expostos freqüentemente a campos magnéticos extremamente intensos (superiores a 1 tesla) sem nenhum efeito observado em sua saúde (seja benéfico ou não).

Exploração comercialExistem no mercado diversos dispositivos destinados à magnetoterapia, tais como pulseiras, colchões, travesseiros e até mesmo magnetizadores de água.

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Biomagnetismo estuda a geração e interação de campos magnéticos com a matéria viva. Uma de suas mais recentes aplicações é a área de ensaios imunológicos, que medem a reação antígeno-anticorpo com o objetivo de detactar vírus, bactérias, células cancerosas, etc. Os ensaios utilizam tradicionalmente marcadores que consistem em partículas, com tamanho entre dezenas e centenas de nanômetros, contendo um núcleo magnético e uma camada externa com propriedades fluorescentes ou enzimáticas ligada à anticorpos

As áreas de pesquisa nas quais é maior o potencialpara futuras aplicações são o neuromagnetismo,o cardiomagnetismo, o gastromagnetismo, o pneumomagnetismoe a biossusceptibilidade magnética.

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Magnetocardiogramae eletrocardiogramade um feto:no primeirosó aparece o sinaldo feto, e no outrotambém estãopresentes os sinaisda atividade elétricado coração da mãe(picos mais altos)

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Ressonância Magnética

O exame de Ressonância Magnética é um método de diagnóstico por imagem que não utiliza radiação e permite retratar imagens de alta definição dos órgãos de seu corpo. O equipamento que realiza o exame trabalha com campo magnético, e, por isso, algumas precauções devem ser tomadas para realização do exame, como não utilizar jóias e maquilagem, entre outros