ufpe magnetismo

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Cincias da Natureza e suas Tecnologias - FsicaEnsino Mdio, 3 SrieCampo magntico produzido por corrente eltrica

1FSICA, 3 SrieCampo magntico produzido por corrente eltricaA DESCOBERTA DO ELETROMAGNETISMOHans Christian Oersted -1820

Imagem: Hans Christian rsted quando jovem. Pintura do Sculo 19. / Autor Desconhecido / Domnio Pblico, United States Public Domain Experincia de OerstedQuando a corrente eltrica i se estabelece no condutor, a agulha magntica assume uma posio perpendicular ao plano definido pelo fio e pelo centro da agulha.

Imagem: Experincia de Oersted / Autor Desconhecido / Creative CommonsAtribuio-Partilha nos Termos da Mesma Licena 2.5 GenricaCampo Magntico Gerado em um Condutor RetoA limalha de ferro serve para visualizarmos as linhas de fora do campo magntico gerado pelo condutor retilneo

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.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.O vetor B tangente em cada pondo das linhas de induo magntica(1).

Imagem: Autor Desconhecido / GNU Free Documentation LicenseSentido das Linhas de fora do Campo Magntico

Imagem: Regra da mo direita / Autor Desconhecido / Public Domain Vista em perspectivaVista de cimaVista de ladoGrandeza orientada do plano para o observador (saindo do plano)Grandeza orientada do observador para o plano (entrando no plano)

Imagem: Talos / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Imagem: Autor Desconhecido / GNU Free Documentation License

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Intensidade do vetor campo magntico Condutor RetilneoA intensidade do vetor campo magntico, produzido por um condutor retilneo pode ser determinada pela Lei de Biot-Savart

i corrente em ampre (A)d distncia do ponto ao condutor, perpendicular a direo do mesmo em metros(m)o permeabilidade magntica do vcuo.

Imagem: Regra da mo direita / Autor Desconhecido / GNU Free Documentation LicenseExemploUm condutor reto e extenso no vcuo percorrido por uma corrente de 5A. Calcule o valor da intensidade do vetor induo magntica em um ponto P que dista 20cm do condutor. Indique o sentido do vetor.iPSoluoPela regra da mo direita, o vetor tem o sentido indicado na figura a seguir:Vista em perspectivaiPB

A intensidade de B vale:

Imagem: Regra da mo direita / Autor Desconhecido / Public Domain Campo Magntico em uma Espira CircularConsidere 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

Imagem: O campo magntico de uma barra magntica revelado por limalha de ferro em papel / Newton Henry Black / Public Domain e United States public domainImagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.

Campo Magntico no centro de uma Espira CircularA intensidade do vetor B no centro O da espira vale:

i corrente em ampreR raio da espira em metroso permeabilidade magntica do vcuo.

Polos de uma espiraNote que a espira tem dois polos. O lado onde B entra o polo sul; o outro, o norte.Para o observador 1, as linhas de induo da espira saem pela face que est voltada para ela. Portanto, essa face da espira se caracteriza como um polo norte.Para o observador 2, as linhas de induo da espira entram pela face que est voltada para ele. Portanto, essa face da espira se caracteriza como um polo sul.

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Campo Magntico em uma Bobina ChataUma bobina chata constituda de vrias espiras justapostas.

N Nmero de espirasA intensidade do vetor B no centro da bobina vale:Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.

Polos de uma Bobina ChataAproximando-se um m de uma bobina, verifica-se que o polo norte daquele atrai o sul da bobina, repelindo o norte da mesma.

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Campo Magntico em um SolenoideO solenoide um dispositivo em que um fio condutor enrolado em forma de espiras no justapostas.O campo magntico produzido prximo ao centro do solenoide (ou bobina longa) ao ser percorrido por uma corrente eltrica i , praticamente uniforme (intensidade, direo e sentido constantes).

Imagem: Uma renderizao tridimensional de uma solenide / Zureks / domnio pblicoLinhas de Induo em um SolenoideO solenoide se comporta como um m, no qual o polo sul o lado por onde entram as linhas de induo e o lado norte, o lado por onde saem as linhas de induo.Linhas de induo obtidas com limalha de ferro

Imagem: SiriusA / public domainDireo e sentido do vetor B no interior do solenoidePara determinar o sentido das linhas de induo no interior do solenoide, podemos usar novamente a regra da mo direita.

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Intensidade do vetor B no interior do solenoideA intensidade do vetor induo magntica uniforme no interior do solenoide dada por

N Nmero de espirasImagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.

ExemploUm solenide de 1000 espiras por metro est no vcuo e percorrido por uma corrente de 5,0A. Qual a intensidade do vetor induo magntica no interior do solenoide?Soluo

O EletromUma bobina com ncleo de ferro constitui um eletrom.Em virtude da imantao do pedao de ferro, o campo magntico resultante assim obtido muito maior do que o campo criado apenas pela corrente que passa pela bobina. (1)

Imagem: Eletrom / Letanure / Domnio PblicoImagem: Guindaste com eletrom / Zwergelstern / Creative Commons Atribuio-Partilha nos Termos da Mesma Licena 3.0 Unported Exerccios 1. (UFSC) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).a) Polos magnticos de mesmo nome se atraem, enquanto polos de nomes contrrios se repelem.b) Num campo magntico uniforme, as linhas de induo magntica so retas paralelas igualmente espaadas e igualmente orientadas.c) As linhas de induo magntica saem do polo norte e chegam ao polo sul.d) As linhas de induo magntica, do campo magntico produzido por uma corrente i, que percorre um condutor reto, so ramos de parbolas situadas em planos paralelos ao condutor.e) No interior de um solenoide, o campo de induo magntica pode ser considerado como uniforme e tem a direo do seu eixo geomtrico.2. correto afirmar que:a) Quando passa uma corrente eltrica pelo fio, gerado um campo magntico que tende a alinhar a agulha imantada com a direo deste campo.b) Ao inverter-se o sentido da corrente eltrica no fio, a agulha tende a inverter sua orientao.c) A intensidade do campo magntico num ponto do espao, gerado pela corrente no fio, ser tanto maior quanto mais distante o ponto estiver do fio.d) As linhas de fora do campo magntico gerado pela corrente no fio so semirretas com origem no fio e perpendiculares a ele.e) A posio original da agulha da bssola indica, na ausncia de correntes eltricas ou outros campos magnticos, a direo do componente horizontal do campo magntico terrestre.f) O fenmeno fsico citado no enunciado conhecido como induo eletromagntica e descrito pela lei de Faraday.3. (UFMG) Essa figura mostra trs fios paralelos, retos e longos, dispostos perpendicularmente ao plano do papel, e, em cada um deles, uma corrente i. Cada fio separadamente, cria em um ponto a 20cm de distncia dele, um campo magntico de intensidade B. O campo magntico resultante no ponto P, devido a presena dos trs fios, ter intensidade igual a: 20cm20cm20cmiiiP4. (UFMG) A figura mostra dois fios M e N, paralelos, percorridos por correntes de mesma intensidade, ambas saindo da folha de papel. O ponto P est a mesma distncia dos dois fios. A opo que melhor representa a direo e o sentido corretos para o campo magntico, que as correntes criam em P, : MNP5. (UFSC) Seja uma espira circular de raio r , na qual passa uma corrente de intensidade i . Considere o campo magntico gerado por esta espira. Marque a(s) proposio(es) verdadeiras.a) O campo no centro da espira perpendicular ao plano definido pela espira.b) O campo no centro da espira est contido no plano definido pela espira.c) O campo gerado fora da espira, no plano definido por ela, tem mesma direo e mesmo sentido do campo gerado no interior da espira, tambm no plano definido por ela.d) Se dobrarmos a corrente i , o campo gerado cai metade.e) Se dobrarmos o raio da espira, o campo gerado em seu centro cai a do valor anterior.f) Se invertermos o sentido da corrente, a direo e o sentido do campo gerado no se alteram.SlideAutoria / LicenaLink da FonteData do Acesso2aHans Christian rsted quando jovem. Pintura do Sculo 19. / Autor Desconhecido / Domnio Pblico, United States Public Domain http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:%C3%98rsted.jpg05/04/20123Experincia de Oersted / Autor Desconhecido / Creative CommonsAtribuio-Partilha nos Termos da Mesma Licena 2.5 Genricahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oersted%27s_experiment.JPG?uselang=pt-br05/04/20124a e 4bSEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Acervo SEE-PE.17/04/20125Autor Desconhecido / GNU Free Documentation Licensehttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:RechteHand.png?uselang=pt-br09/04/20126Regra da mo direita / Autor Desconhecido / Public Domainhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Right_hand_rule.png05/04/20127a Talos / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unportedhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gerader_leiter.svg11/04/20127bAutor Desconhecido / GNU Free Documentation Licensehttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:VFPt_wire_out.svg?uselang=pt-br11/04/20127cSEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.Acervo SEE-PE.17/04/20