Eletromagnetismo

INTRODUÇÃO

Será visto por intermédio deste trabalho as teorias aprofundadas sobre magnetismo, campo magnético, indução magnética, experiência de Oersted, Força Magnética, Indução eletromagnética, e ondas eletromagnéticas. Também será visto exemplos no cotidiano e experimentos possíveis criando exemplares práticos de eletromagnetismo.

Eletromagnetismo

Denomina-se eletromagnetismo a disciplina científica que estuda as propriedades elétricas e magnéticas da matéria e, em especial, as relações que se estabelecem entre elas. Experiências mostraram que um campo magnético pode ser gerado não apenas por ímãs, mas também por correntes elétricas e hoje atribui¬se o magnetismo dos ímãs a existência de micro correntes no seu anterior. Desta forma, a origem de qualquer campo magnético é atribuída as cargas elétricas em movimento.

Os imas

Há muito tempo se observou que certos corpos tem a propriedade de atrair o ferro. Esses corpos foram chamados ímãs. Essa propriedade dos ímãs foi observada pela primeira vez com o tetróxido de triferro ( ), numa região da Ásia, chamada Magnésia. Por causa desse fato esse minério de ferro é chamado magnetita, e os ímãs também são chamados magnetos.

Ímãs naturais e artificiais

A magnetita é o ímã que se encontra na natureza: é o ímã natural. Mas, podemos fazer com que os corpos que normalmente não são ímãs se tornem ímãs. Os ímãs obtidos desse modo são chamados ímãs artificiais. Chamamos corpo neutro àquele que não tem propriedade magnética: corpo imantado àquele que se tornou ímã. Chamamos imantação ao processo pelo qual um corpo neutro se torna imantado. Teoricamente, qualquer corpo pode se tornar um ímã. Mas a maioria dos corpos oferece uma resistência muito grande à imantação. Os corpos que se imantam com grande facilidade são o ferro e certas ligas de ferro usadas na fabricação de ímãs permanentes. Uma dessa ligas é o ALNICO, composta de ferro, alumínio, níquel, cobre e cobalto.

Ímãs permanentes e temporais

De acordo com a constituição química do ímã artificial, ele pode manter a propriedade magnética por muito tempo, até por muitos anos, ou perdê-la logo depois que cesse a causa da imantação. No primeiro caso o ímã é chamado permanente; no segundo, ímã temporal, ou transitório. Os eletroímãs são sempre ímãs temporais. Os ímãs naturais são permanentes.

Regiões polares

Um ímã não apresenta propriedades magnéticas em toda a sua extensão, mas só em certas regiões, chamadas regiões polares. Quando o ímã tem forma de barra as regiões polares são as extremidades da barra. Entre as regiões polares há uma região que não possui propriedades magnéticas: é chamada região neutra.

Quando um ímã é suspenso pelo seu centro de gravidade, entra em oscilação e depois fica em equilíbrio numa posição tal que suas regiões polares ficam voltadas para os polos geográficos da Terra. Chamamos região polar norte do ímã àquela que é voltada para o polo norte geográfico, quando o ímã é suspenso pelo centro de gravidade; região polar sul àquela que é voltada para o polo sul geográfico, quando o ímã é suspenso pelo centro de gravidade .

Regiões polares

Um ímã não apresenta propriedades magnéticas em toda a sua extensão, mas só em certas regiões, chamadas regiões polares. Quando o ímã tem forma de barra as regiões polares são as extremidades da barra. Entre as regiões polares há uma região que não possui propriedades magnéticas: é chamada região neutra.

Quando um ímã é suspenso pelo seu centro de gravidade, entra em oscilação e depois fica em equilíbrio numa posição tal que suas regiões polares ficam voltadas para os polos geográficos da Terra. Chamamos região polar norte do ímã àquela que é voltada para o polo norte geográfico, quando o ímã é suspenso pelo centro de gravidade; região polar sul àquela que é voltada para o polo sul geográfico, quando o ímã é suspenso pelo centro de gravidade

Momento magnético de um imã

Consideremos um vetor cujo módulo seja o comprimento de ímã , cuja direção seja a direção norte-sul do ímã, e cujo sentido seja do polo sul para o polo norte. Representaremos esse vetor por . Chama-se momento magnético do ímã ao produto do vetor pelo valor absoluto da massa magnética de um dos polos. Pela própria definição vemos que é uma grandeza vetorial. Representando por o momento magnético e por o valor absoluto da massa magnética de um dos polos, temos:

Campo magnético

Ao redor de um ímã existe uma região denominada campo magnético. Ela está associada à organização dos chamados domínios magnéticos no interior da matéria. Por meio do campo magnético, outro material magnético pode "perceber" a existência do ímã, sendo atraído ou repelido. Esse campo magnético às vezes está associado a condutores percorridos por corrente elétrica (o que também está relacionado ao alinhamento de seus domínios magnéticos). O campo magnético pode ser representado por figuras geométricas denominadas linhas de campo (ou linhas de força), sobre as quais convencionamos dizer que "nascem" no pólo norte e "morrem" no pólo sul.

Na verdade, essas linhas são curvas fechadas - como afirma a Lei de Gauss -ou seja, para elas não existe começo ou fim. A questão dos pólos também é uma representação, pois esses pólos são regiões onde os efeitos magnéticos são mais intensos, sendo representados por uma concentração maior de linhas de campo. Sabemos também, desde os experimentos de Oersted, que um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica está associado a um campo magnético.

É uma região do espaço onde se manifesta o magnetismo, através das chamadas ações magnéticas. Estas ações verificam-se à distância e apenas algumas substâncias são influenciadas pelo campo magnético, materiais e correntes elétricas e são detectados pela força que exercem sobre outros materiais