Electromagnetismo

                                                         

                                                    Electromagnetismo

  É o nome da teoria unificada desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo. Esta teoria baseia-se no conceito de campo eletromagnético.

O campo magnético é resultado do movimento de cargas elétricas, ou seja, é resultado de corrente elétrica. O campo magnético pode resultar em uma força eletromagnética quando associada a ímãs.

  A variação do fluxo magnético resulta em um campo elétrico (fenômeno conhecido por indução eletromagnética, mecanismo utilizado em geradores elétricos, motores e transformadores de tensão). Semelhantemente, a variação de um campo elétrico gera um campo magnético. Devido a essa interdependência entre campo elétrico e campo magnético, faz sentido falar em uma única entidade chamada campo eletromagnético.

                              O Campo Magnetico de um íman e suas caracteristicas

  Um Íman é um objecto que produz um Campo Magnético. Ele normalmente é formado por um Íman permanente ou um electroíman. A palavra magnete tem origem na expressão grega "magnítis líthos", que significa "Pedras de Magnésia". Magnésia foi uma cidade Grega (hoje Manisa, Turquia) onde depósitos de magnetite têm sido descobertos desde a antiguidade.

  Os Ímanes existem em várias formas, no entanto, quaisquer que elas sejam, têm sempre um Pólo Norte e um Pólo Sul.

Para se caracterizar o campo magnético usa-se o vector da indução magnética [pic 1].

As linhas a volta do magnete permitem visualizar o campo magnético indicando a forma das linhas do campo. Os vectores da indição devem ser tangentes as linhas do campo.

O campo magnético pode tambem, ser uiforme ou não uniforme. Num campo uniforme a densidade das linhas de campo é constante, e num campo não uniforme, a densidade das linhas de campo é variável.

  Um Polo atrai ou repele outros,dependendo da mútua orientação dos Pólos Norte e Pólos Sul. Pode-se concluir-se que pólos do mesmo nome  repelem-se e de nomes diferentes atraem-se Lei qualitativa das interações magnéticas.

A unidade no SI de campo magnético, é o Tesla (T).

 

                     

                                   Diferença entre Campo Electrico e Campo Magnetico

 O Campo Electrico é uma região do espaço que se modificada pela presença de uma ou mais cargas elétricas. Teoricamente o campo elétrico tem alcance infinito; na prática, entretanto, podemos nos concentrar numa região de influências elétricas, ou seja, uma carga de prova inserida nessa região do espaço sofre ação de força elétrica não desprezível. Com o Campo Magnético a situação é bastante semelhante. Qualquer que seja a distância de um objeto de ferro a um ímã haverá interação entre eles, porém somente dentro da chamada“região de influências” do ímã essa interação será relevante, indicando, dessa forma, existência de campo magnético ao seu redor. A direção do campo magnético gerada por um ímã pode ser revelada com o auxílio de limalhas de ferro ou de uma bússola.

                      Vector indução magnética e Vector intensidade do campo magnético

 O ímã estabelece no espaço ao seu redor um campo magnético, que didaticamente representamos por linhas de indução como no campo elétrico. Assim como o campo elétrico, o campo magnético é um vetor, ou seja, um ente matemático que possui módulo, direção e sentido. Por definição, o vetor campo magnético  em cada ponto tem direção tangente à linha de campo e o mesmo sentido dela. Portanto, o campo magnético tem sua orientação representada por uma seta colocada nesse ponto.

   Da eletrostática, sabemos que uma carga de teste colocada em uma região de um campo elétrico fica submetida à ação de uma força elétrica [pic 2], em que é o vetor campo elétrico [pic 3]em um ponto P. Uma carga colocada em um campo magnético fica submetida a uma força magnética. Sendo [pic 4]o vetor indução magnética num ponto P por onde passa a carga q com velocidade v. E seja Ө o ângulo formado entre v e [pic 5], a força magnética é perpendicular ao campo [pic 6] e à velocidade v.

        A intensidade  magnética é diretamente proporcional a q, a [pic 7], a v e asen Ө.

[pic 8]

   Em virtude de a força magnética ser perpendicular à velocidade, ela é uma resultante centrípeta. Isso significa que a força magnética altera a direção da velocidade da carga.

                         Campo magnético originado por uma corrente rectilínea

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.

A equação que representa a intensidade do campo magnético no centro da espira é: 

[pic 9]                                                                                                                     

Onde: B = intensidade do campo magnético (unidade Tesla T) 
μ = permeabilidade magnética do meio (unidade [pic 10] ) 
i = intensidade de corrente elétrica (unidade Ampère A) 
R = raio da espira (unidade metro m) 
Concluímos então que o campo magnético B é diretamente proporcional à intensidade de corrente elétrica i e inversamente proporcional ao raio R da espira.