campo magnético - fisica.uc.pt · 1/27 campo magnético • introdução ao magnetismo. pólos...

8
1 1 /27 /27 Campo Magnético Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos Campo magnético Linhas de campo magnético Campo magnético criado por correntes eléctricas e magnetes Campo magnético terrestre. Campo magnético criado por correntes rectilíneas e circulares Força magnética sobre uma carga pontual em movimento Força magnética sobre correntes eléctricas Aplicações: galvanómetros, motores, altifalantes

Upload: vukhanh

Post on 30-Jul-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

11/27/27

Campo Magnético

• Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético• Linhas de campo magnético• Campo magnético criado por correntes eléctricas e magnetes• Campo magnético terrestre.• Campo magnético criado por correntes rectilíneas e circulares• Força magnética sobre uma carga pontual em movimento• Força magnética sobre correntes eléctricas• Aplicações: galvanómetros, motores, altifalantes

Page 2: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

22/27/27

Introdução ao Magnetismo. Pólos Magnéticos

• Os ímans ou magnetes são materiais naturais conhecidos à milhares de anos:

– Terão sido descobertos pelas antigas civilizações da Ásia Menor.

– Há quase mil anos começaram a ser usados como bússolas.

– São actualmente usados em numerosas aplicações do dia-a-dia.

• As forças de interacção entre ímans denominam-se forças magnéticas.

• Qualquer magnete, independentemente da sua forma, tem sempre dois pólos

magnéticos designados por pólo norte (N) e pólo sul (S).

• Pólos magnéticos iguais repelem-se e pólos magnéticos diferentes atraem-se.

• Não se consegue isolar um pólo magnético: por mais que se seccione um magnete obtêm-se sempre pares de pólos N e S.

• Não existem monopolos magnéticos, ou seja, cargas magnéticas reais!

Page 3: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

33/27/27

Campo Magnético

• Tal como as interacções eléctricas podem ser descritas através do conceito de campo eléctrico, as interacções magnéticas são descritas através de uma grandeza vectorial denominada campo magnético.

• As interacções de natureza magnética podem ser descritas através da grandeza campo de indução magnética, , que passaremos a designar apenas por campo magnético.

• A unidade de campo de indução magnética no SI é o tesla (símbolo T).

• O campo magnético gerado pelos magnetes permanentes mais fortes é da ordem de 1.3 T.

• A ordem de grandeza do campo magnético terrestre é de apenas 10-4 T.

• Os magnetes criam à sua volta um campo magnético, do mesmo modo que as cargas eléctricas criam à sua volta um campo eléctrico.

B

&

Page 4: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

44/27/27

Linhas de Campo Magnético

• Pode-se representar o campo magnético através das linhas de força, que indicam em cada ponto a direcção e sentido do campo magnético:

– A direcção do campo magnético é tangente às linhas de força em cada ponto.

– O número de linhas de campo magnético por unidade de área transversal é proporcional à intensidade do campo magnético.

– As linhas de força do campo magnético criado por um magnete saem do pólo norte, entram no pólo sul e continuam dentro do íman na direcção do pólo norte, formando portanto linhas fechadas.

Page 5: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

55/27/27

Linhas de Campo Magnético

• Linhas de força criadas pela interacção de pólos magnéticos opostos ou iguais.

• Campo uniforme criado na região entre os braços de um magnete emforma de U.

Page 6: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

66/27/27

Campo magnético criado por correntes eléctricas

• Só no séc. XIX se descobriu (Oersted, 1819) que as correntes eléctricas também produzem campos magnéticos.

• Posteriormente verificou-se que uma carga em movimento também produz um campo magnético, enquanto que uma carga em repouso apenas produz um campo eléctrico.

Sem corrente eléctrica no fio:a agulha aponta para o norte

Com corrente eléctrica no fio:a agulha é deflectida

Page 7: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

77/27/27

Campo magnético criado por correntes eléctricas

• Campo magnético criado por uma corrente rectilínea e infinita:

– As linhas de força são circunferências, pois a intensidade do campo só depende da distância à corrente (continuarão a ser circunferências se o fio for finito, mas a intensidade do campo será dependente da posição ao longo do fio).

– O campo é perpendicular à corrente, com sentido dado pela regra da mão direita.

– A intensidade do campo deve diminuir com o aumento da distância à corrente.

Page 8: Campo Magnético - fisica.uc.pt · 1/27 Campo Magnético • Introdução ao magnetismo. Pólos magnéticos • Campo magnético • Linhas de campo magnético • Campo magnético

88/27/27

Campo magnético criado por correntes eléctricas

• Campo magnético criado por um anel ou espira percorrida por uma corrente:

– As linhas de força passam pelo interior do anel e fecham-se por cima ou por baixo deste.

– Sobre o eixo da espira o campo magnético tem a direcção do próprio eixo.

– Espera-se que a intensidade do campo diminua com o aumento da distânciaà espira.