Campo magnético

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Campo magnético

  1. 1. Campo Magnético Campo Magnético; Experimento de Oersted; Representação gráfica do campo magnético; Campo magnético criado por uma corrente elétrica; Espira circular; Solenoide. Prof. Ary de Oliveira
  2. 2. Campo Magnético ( B ) – (Parte I) Semelhante ao campo elétrico ( E ) a indução magnética ou campo magnético ( B ) criada por um ímã ou fio percorrido por corrente elétrica gera uma região ao seu redor que está sujeita aos efeitos magnéticos. No interior do ímã, as linhas de campo vão do polo sul para o polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  3. 3. Campo Magnético ( B ) – (Parte II) Campo Magnético é toda região do espaço em torno de um condutor percorrido por corrente elétrica ou em torno de um ímã, nesse caso devido a particulares movimentos que os elétrons executam no interior dos seus átomos. A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor indução magnética (ou vetor campo magnético) e indicado por B . Uma agulha magnética colocada num ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se tesla (T) no Sistema Internacional. Prof. Ary de Oliveira
  4. 4. Campo Magnético ( B ) – (Parte III) Linha de indução (ou linha campo) é toda linha que, em cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu sentido. As linhas de indução saem do polo norte e chegam ao polo sul. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Prof. Ary de Oliveira
  5. 5. Campo Magnético ( B ) – (Parte IV) Campo Magnético Uniforme É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade. As linhas de indução (ou linhas de campo) de um campo magnético uniforme são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas. a partir de imagem de Autor Imagem: SEE-PE, redesenhado Desconhecido. Prof. Ary de Oliveira
  6. 6. Exercício de Fixação 01 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  7. 7. Exercício de Fixação 01 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  8. 8. Experimento de Oersted – História No século XIX por volta de 1820 o cientista dinamarquês Hans Christian Oersted percebeu experimentalmente que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético. Quando circuito está aberto, a agulha da bússola fica paralela ao condutor. Fechando-se o circuito, a agulha da bússola sofre um desvio. Prof. Ary de Oliveira
  9. 9. Experimento de Oersted – Conclusão A partir do experimento mostrado no slide anterior Oersted concluiu que: Uma corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético. Prof. Ary de Oliveira
  10. 10. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte I) Apontando para Direita Apontando para Esquerda Apontando para Cima Apontando para Baixo Entrando na Folha Saindo da Folha X X X X X X X X X X X X Prof. Ary de Oliveira
  11. 11. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte II) Para facilitar o entendimento e memorizar a representação do campo magnético entrando ou saindo da folha é muito bom fazer uma analogia com uma flecha. Prof. Ary de Oliveira
  12. 12. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte I) O experimento de Oersted já nos mostrou que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético e podemos saber para onde ele aponta adotando um procedimento conhecido com Regra da Mão Direita. Prof. Ary de Oliveira
  13. 13. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte II) A regra da mão direita consiste em imaginar que se está segurando o condutor com a mão direita, envolvendo-o com os dedos e mantendo o polegar apontando para o sentido da corrente. O sentido das linhas de campo (ou linhas de indução) é dado pela indicação dos dedos que envolvem o condutor. Prof. Ary de Oliveira
  14. 14. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte III) As linhas de campo (ou linhas de indução) de um condutor retilíneo são circulares e concêntricas ao fio por onde a corrente elétrica passa e estão contida em um plano que é perpendicular ao fio condutor. Prof. Ary de Oliveira
  15. 15. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte IV) Se observarmos o condutor por ângulos de visão diferentes veremos que o vetor campo magnético ( B ) pode assumir posições diferentes. Conforme podemos notar na ilustração a seguir: Prof. Ary de Oliveira
  16. 16. Exercício de Fixação 02 (CFSB – 2010.2) Prof. Ary de Oliveira
  17. 17. Exercício de Fixação 03 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  18. 18. Exercício de Fixação 03 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  19. 19. Espira Circular (Parte I) Considere um espira circular de centro O e raio R, percorrida por uma corrente de intensidade i. O vetor Indução Magnética ou Campo Magnético ( B ), no centro O da espira, tem as seguintes características: Direção: Perpendicular ao centro da espira; Sentido: Dado pela Regra da Mão Direita; Intensidade: Seu cálculo veremos posteriormente com a Lei de Biot- Savat. Prof. Ary de Oliveira
  20. 20. Exercício de Fixação 04 (CFSB – 2011.2) Prof. Ary de Oliveira
  21. 21. Exercício de Fixação 05 (CFSB – 2002.2) Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos condutores. Em cada situação está representado o vetor campo magnético perpendicular ao plano da folha de papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com base nestas informações, assinale a figura correta. Prof. Ary de Oliveira
  22. 22. Exercício de Fixação 05 (CFSB – 2002.2) Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos condutores. Em cada situação está representado o vetor campo magnético perpendicular ao plano da folha de papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com base nestas informações, assinale a figura correta. Prof. Ary de Oliveira
  23. 23. Espira Circular (Parte II) Como vimos no início dessa aula externamente aos ímãs suas linhas de campo (ou linhas de indução) orientam-se do polo norte para o sul. Isso também ocorre com as espiras percorrida por corrente elétrica, onde a face que entra as linhas de campo é o polo sul e a face que ele sai é o polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  24. 24. Espira Circular (Parte III) Representação dos polos em uma espira circular: Prof. Ary de Oliveira
  25. 25. Espira Circular (Parte IV) A seguir apresentaremos duas regras que auxiliam na identificação dos polos de uma espira circular. 1ª Regra: Quando as “pernas” do S acompanham as setas que indicam o sentido da corrente temos um polo sul. Ou quando as “pernas” do N acompanham as setas que indicam o sentido da corrente temos um polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  26. 26. Espira Circular (Parte V) 2ª Regra: Quando olharmos de frente para uma das faces da espira e a corrente estiver no sentido anti-horário temos um polo norte. Porém, quando olharmos uma das faces da espira e a corrente estiver no sentido horário temos um polo sul. Prof. Ary de Oliveira
  27. 27. Solenoide O solenoide é um dispositivo construído de um fio condutor enrolado em forma de espiras não justaposta. Esse dispositivo elétrico também recebe o nome de bobina longa ou eletroímã. OBS.: As regras para determinação dos polos da espira circular também se aplicam ao solenoide. Prof. Ary de Oliveira
  28. 28. Exercício de Fixação 06 (CFSB – 2009.2) No Laboratório de Física da EEAR, colocou-se uma bússola sobre a mesa. Após a agulha magnética ter-se orientado com o campo magnético terrestre, aproximou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura. Supondo que nessa distância, depois que a chave for fechada, o campo magnético gerado pelo eletroímã seja mais intenso que o campo magnético terrestre. Assinale a alternativa correspondente à nova orientação da ponta escura da agulha magnética. Prof. Ary de Oliveira
  29. 29. Exercício de Fixação 07 (CFSB – 2013.2) Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenoide. a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola. b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola. c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre. d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo. Prof. Ary de Oliveira
  30. 30. Exercício de Fixação 07 (CFSB – 2013.2) Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenoide. a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola. b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola. c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre. d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo. Prof. Ary de Oliveira
  31. 31. Fim! Prof. Ary de Oliveira

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