magnetismo e eletromagnetismo coc 2013

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3º ano

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  • 1. Magnetismo e Eletromagnetismo Prof. Antonio Marcos SARTRE COC SEB
  • 2. Magnetismo Sabe-se atualmente que essas pedras, denominadas ms naturais, so constitudas por um certo xido de ferro. O termo magnetismo foi, ento, usado para designar o estudo das propriedades destes ms, em virtude do nome da cidade onde foram descobertos. Observou-se que um pedao de ferro, colocado nas proximidades de um m natural, adquiria as mesmas propriedades de um m (imantao), obtendo assim ms no-naturais (ms artificiais).
  • 3. Classificao das Substncias Magnticas 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.
  • 4. Verificou-se que os pedaos de ferro eram atrados com maior intensidade por certas partes do m, as quais foram denominadas plos do m. Um m sempre possui dois plos com comportamentos opostos. O plo norte e o plo sul magnticos.
  • 5. Fenmenos do Magnetismo Verifica-se que dois ms em forma de barra, quando aproximados um do outro apresentam uma fora de interao entre eles. S NS N Repulso Atrao N S S N Plos de mesmo nome se repelem e de nomes diferentes se atraem.
  • 6. Fenmenos Magnticos A Bssola O plo norte do m Corresponde ao plo sul geogrfico. O plo sul do m corresponde ao plo norte geogrfico. N S Norte geogrfico Sul geogrfico
  • 7. Campo Magntico Terrestre A Terra se comporta como um grande m cujo plo magntico norte prximo ao plo sul geogrfico e vice- versa. Os plos geogrficos e magnticos da Terra no coincidem. Sul magntico Norte magntico Norte geogrfico Sul geogrfico
  • 8. Propriedade de inseparabilidade dos plos Cortemos um m em duas partes iguais, que por sua vez podem ser subdivididas em outras tantas. Cada uma dessas partes constitui um novo m que, embora menor, tem sempre dois plos. Esse processo de diviso pode continuar at que se obtenham tomos, que tem a propriedade de um m. N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S N S
  • 9. Linhas de Induo m em forma de barra: NS Linhas de induo obtidas experimentalmente com limalha de ferro. Cada partcula da limalha comporta-se como uma pequena agulha magntica.
  • 10. Linhas de Induo Campo Magntico Uniforme N S P2 B P3 B Campo magntico uniforme aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direo, o mesmo sentido e a mesma intensidade.
  • 11. Eletromagnetismo: A Experincia de Oersted 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. Hans Christian Oersted
  • 12. Campo Magntico Gerado em um Condutor Reto 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.
  • 13. Sentido das Linhas de Campo Magntico 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.
  • 14. Linhas de Induo Condutor Retilneo Vista em perspectiva Vista de cima Vista de lado Grandeza orientada do plano para o observador (saindo do plano) Grandeza orientada do observador para o plano (entrando no plano)
  • 15. Intensidade do Vetor B Condutor Retilneo A intensidade do vetor B, produzido por um condutor retilneo pode ser determinada pela Lei de Biot-Savart: d i B o .2 i corrente em ampre d distncia do ponto ao condutor, perpendicular a direo do mesmo o permeabilidade magntica do vcuo. AmTo 7 104
  • 16. Campo Magntico em uma Espira Circular 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. Linhas obtidas experimentalmente com limalha de ferro
  • 17. Campo Magntico em uma Espira Circular A intensidade do vetor B no centro O da espira vale: R i B o 2 i corrente em ampre R Raio da espira em metros o permeabilidade magntica do vcuo. AmTo 7 104
  • 18. Campo Magntico em uma Bobina Chata Uma bobina chata constituda de vrias espiras justapostas. R Ni B o 2 . N Nmero de espiras A intensidade do vetor B no centro da bobina vale:
  • 19. Campo Magntico em um Solenide 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).
  • 20. Direo e sentido do vetor B no interior do solenide Para determinar o sentido das linhas de induo no interior do solenide, podemos usar novamente a regra da mo direita. i i i ii i
  • 21. Intensidade do vetor B no interior do solenide A intensidade do vetor induo magntica uniforme no interior do solenide dada por: L Ni B o . N Nmero de espiras L i i
  • 22. EXERCCIO P.132 Q. 307 Um solenoide de 50 cm de comprimento, 10 cm de dimetro, composto de 50 espiras, percorrido por uma corrente eltrica de 10 A. A intensidade do campo magntico em seu interior : Adote 3 e 0 = 4 . 10 T.m/A. -7 T104e. T104d. T101,2c. T101,2b. T101,2a. 4- 3- 3- 2- -1
  • 23. ELETROMAGNETISMO N S B
  • 24. Fora Magntica Se existir no espao um campo magntico e uma carga eltrica nele for lanada com uma velocidade V qualquer, atuar sobre essa carga uma fora F de origem magntica Fmag = |q|.v.B.sen
  • 25. 1 caso: Carga Lanada paralelamente ao Campo Magntico Uniforme (=0) N S B v q Fmag. = 0Fmag = |q|.v.B.sen0 A carga executa um movimento retilneo uniforme
  • 26. 2 caso: Carga lanada perpendicularmente ao Campo Magntico Uniforme (=90) Sen90 = 1 Fmag. = |q|.V.B X X X X X X X X X

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