O Campo Magnético

CAMPO MAGNÉTICO

Trabalho desenvolvido para a disciplina Física III, apresentado à Anhanguera Educacional como exigência para avaliação no Regime de Dependência e Recuperação, tendo como docente Prof. Nelson

Anhanguera Educacional

2018

INTRODUÇÃO

A física estuda os campos magnéticos e a engenharia suas aplicações, e são inúmeras as aplicações dos campos magneticos e das forças magnéticas, e as pesquisas e descobertas nesta área. Dificilmente consegue-se imaginar aplicações além dos pequenos ìmãs de geladeira, porém CDs e DVDs são controlados por ìmas, alto-falantes dos aparelhos de rádio, televisão, computadores e celulares, campainhas de porta, trancas automáticas, dentre outros tantos equipamentos também são constituídos por ímãs, os veículos modernos tambéms o possuem em seu sistema de ignição, motor de arranque, acionadores de vidros elétricos, limpadores de para-brisas, teto solares.

O campo elétrico é produzido por cargas elétricas, já o campo magnético, não é somente produzido por cargas magnéticas (seria como um monopolo magnético), pois embora existam algumas teorias, ainda não se teve observação deste tipo de carga. Por este motivo, sempre que dividimos um ímã, seus polos se reordenam e formam novamente um dipolo magnético.

OBJETIVO

Este trabalho tem como objetivo explicar o conceito de campo magnético, suas causas, seus efeitos e principais características.

DEFINIÇÃO

Uma forma simples de definir um campo magnético é como a região em volta de um ìmã onde acontecem as interações magnéticas, ou um vetor que é chamado de indução magnética.

Um ìmã possui sempre dois polos, um com carga positiva e outro com carga negativa. E é a região mais próxima do ìma que influencia outros ìmas ou outros materiais ferromagnéticos.

O QUE PRODUZ UM CAMPO MAGNÉTICO

Existem duas formas de produzir um campo magnético:

 Usando partículas eletricamente carregadas em movimento (como por exemplo os elétrons responsáveis pela corrente elétrica em um fio), para fabricar um eletroímã. Ou seja, corrente elétrica também produz um campo magnético. Esse conceito é chamado de eletromagnetismo, e é usado dentre outros, para gravações em meio magnético ou para trens levitados magneticamente.

 Usar partículas elementares, que possuem campo magnético intrinseco (como o elétron). Em alguns materiais, os campos magnéticos dos elétrons se somam para produzir um campo magnético no espaço em torno do material, gerando um ìma permanente. O Ferro, o Níquel, o Cobalto e as ligas formam o grupo dos chamados ferromagneticos, que podem tornar muito mais fortes os eletroìmãs.

DEFINIÇÃO DE

Podemos definir m termos de força magnética, B exercida sobre uma partícula de prova carregada eletricamente e em movimento.

Isso pode ser feito, em princípio medindo a força B que age sobre a partícula, quando esta passa pelo ponto está sendo medido com várias velocidades e direções. Porém a melhor forma é quando a velocidade da partícula tem uma certa direção, a força B é zero. Para todas as demais direções de , o módulo B é proporcional a v sen ᶲ, onde ᶲ é o ângulo entre a direção em que a força é zero e a direção de . Além disso, a direção de B é sempre perpendicular à direção de .

Com isso, podemos definir um campo magnético como uma grandeza vetorial cuja direção coincide com aquela para qual a força é zero. Depois de medir B para perpendicular a , definimos o módulo de em termos do módulo da força.

em que q é a carga da partícula.

Podemos expressar esses resultados através da seguinte equação vetorial:

ou seja, a força B que age sobre a partícula é igual à carga q multiplicada pelo produto vetorial da velocidade pelo campo (sob o mesmo referencial).

Podemos escrever o módulo de B na seguinte forma:

em que ᶲ é o ângulo entre as direções da velocidade e do campo magnético .

INDUÇÃO MAGNÉTICA

O ímã pode ser representado por um vetor conhecido como vetor de indução magnética. Usa-se como unidade de campo magnético o símbolo T que é denominado Tesla. A direção do vetor de indução é aquela em que a agulha da bússola aponta e o sentido do vetor indução é aquele onde o polo norte da agulha aponta.

FORÇA MAGNÉTICA

O módulo da B que age sobre uma partícula na presença de um campo magnético é proporcional à carga q e à velocidade v da partícula. Assim, a força é zero se a carga é zero ou se a partícula está parada ou se e são paralelos ou antiparalelos e é máxima quando e são perpendiculares.

LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO

A direção da tangente a uma linha de campo magnétio em qualquer ponto fornece direção de nesse ponto; o espaçamento das linhas representa o módulo de ; quanto mais intenso o campo; mais próximas estão as linhas e vice e versa.

Linhas de Campo Magnético nas Proximidades do Ímã em Forma de Barra

Todas as linhas passam pelo interior do ímã e formam curvas fechadas. O campo magnético interno é mais intenso perto das extremidades do ímã, o que se reflete em menor espaçamento das linhas.

“Ìmã de Vaca” (Ìmã em Forma de Barra Introduzido no Rúmen das Vacas para Evitar que Pedaços de Ferro Ingeridos Acidentalmente Cheguem ao Intestino do Animal

Percebe-se pela figura acima que o “ìma de vaca” recolhe muito mais limalhas de ferro nas extremidades.