O Eletromagnetismo

Eletromagnetismo

        Se os princípios do magnetismo não fossem descobertos, é certo que carros, motor de partida, faróis, rádios, lâmpadas elétricas e nada que funcione com a energia de usinas convencionais existiriam. O magnetismo foi descoberto na Grécia antiga, os gregos tinham o costume de observar os fenômenos da natureza, e nessas observações perceberam que uma pedra tinha o poder de atrair o ferro, devido a um mineral existente na mesma. Essa pedra começou a ser utilizada por marinheiros para a navegação, pois quando colocada na água indicava a direção norte e sul.  

        Uma esfera de magnetita foi talhada, quando polvilhado limalha de ferro, foi observado linhas que conectavam dois pontos na esfera, que foram chamados de polos em razão dos polos terrestres, e indicam a orientação norte e sul do campo magnético. Na verdade, essas linhas são curvas fechadas - como afirma a Lei de Gauss – ou seja, para elas não existe começo ou fim, evidenciando a não existência de monopólios magnéticos.

         A lei de Gauss para o magnetismo diz que não importa o valor do campo magnético (B), o fluxo magnético [pic 1]  através dessa região sempre será nulo. Ou seja, a quantidade de linhas de campo magnético que saem da superfície, é igual a quantidade de linhas que entram.

        Os polos geográficos são as duas extremidades do eixo ao redor do qual a terra gira e não são diretamente relacionados aos polos magnéticos. Assim, dependo do local onde você estiver o ângulo entre o norte real e o norte magnético pode ser muito diferente. Esse ângulo é conhecido por declinação magnética, e não se mantem constante porque a localização dos polos magnéticos norte-sul não é fixa.

O movimento de elétrons

        Ampère fez um estudo detalhado do campo magnético ao redor de um condutor onde se movimentavam cargas. Usando limalha de ferro (o padrão formado pela limalha criou uma serie de círculos) ele demonstrou que existia um campo magnético ao redor do condutor.

        Assim, a lei de Ampère estabelece que uma corrente elétrica produz um campo magnético. O sentindo do campo depende de como os elétrons carregados negativamente se movimentam no condutor, e a inversão do movimento dos elétrons não afeta a forma do campo, somente o seu sentido.

 [pic 2] Pode ser utilizada para determinar o campo magnético. (Mo é constante, e o i é a corrente que ultrapassa a superfície).

Nossa mão esquerda nos dá um método de prever a relação entre o sentido do campo magnético ao redor do condutor, e o sentido do movimento dos elétrons através do condutor. Para utilização da regra da mão esquerda, a mesma deve ser coloca ao redor de um condutor com dedo polegar indicando o sentido dos movimentos dos elétrons, e o dedo indicador representa o sentido do campo magnético.

Teoria dos domínios

        Quase todo átomo consiste em um espaço vazio, sua massa é concentrada em um pequeno núcleo carregado positivamente. Girando ao redor do núcleo encontram-se minúsculos partículas carregadas negativamente denominas elétrons. Cada orbita de um elétron produz um campo magnético com um polo norte e um polo sul. Entretanto o movimento de todos os elétrons é tão ao acaso que os campos magnéticos tendem a se cancelar uns aos outros.        Quando os elétrons giram mais num sentido no que no outro seus campos não são cancelados, como é o caso do ferro, temos assim um imã. Esse maior movimento em uma determinada direção do que em outra, fazendo com que os demais pedaços também adquiram o mesmo tipo de orientação magnética são chamados domínios magnéticos.