Campo magnético

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Introdução ao Eletromagnetismo

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Campo magnético

  1. 1. Campo magnético Prof. Thiago M. De oliveira
  2. 2. Um pouco de história O termo magnetismo resultou do nome Magnésia, região da Ásia Menor (Turquia), devido a um minério chamado magnetita (ímã natural) com a propriedade de atrair objetos ferrosos à distância (sem contato físico).
  3. 3. Um pouco de história A Magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua composição, aproximadamente: • 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou • 26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio.
  4. 4. Um pouco de história Ha mais de dois mil anos os gregos conheciam uma pedra, o mineral que hoje chamamos de magnetita, que atraía pedaços de ferro. Os gregos perceberam que outros pedaços de ferro, em contato com a magnetita, podiam também se transformar em ímãs  são os ímãs artificiais. 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.
  5. 5. Um pouco de história Os corpos que se imantam com grande facilidade são o ferro e certas ligas de ferro. ◦ Uma dessa ligas é o ALNICO, composta de ferro, alumínio, níquel, cobre e cobalto. ◦ O ferro puro mantém sua magnetização por pouco tempo: é um ímã temporário. As ligas de ferro mantém a magnetização por muito tempo  são os ímãs permanentes.
  6. 6. Processos de imantação A) INDUÇÃO: é o fenômeno pelo qual uma substância se imanta quando fica próxima de um ímã.
  7. 7. Processos de imantação B) ATRITO: quando uma substância neutra é atritada por um ímã, ela se imanta. É necessário que o atrito seja feito num único sentido.
  8. 8. Um pouco de história Em 1600, William Gilbert descobriu que a Terra é um grande ímã natural, com os polos magnéticos, cada qual na vizinhança de um polo geográfico. É a região próxima a um ímã que influencia outros ímãs ou determinados materiais. Podemos perceber que o campo magnético, o campo gravitacional e o campo elétrico têm as características equivalentes.
  9. 9. Um pouco de história Embora as cargas elétricas e os polo magnéticos sejam, em muitos aspectos semelhantes, existem diferenças importantes. S N S N S N Ocorrem aos pares Pólos “inseparáveis” S N
  10. 10. O campo magnético só é gerado por imãs? www.ensinoadistancia.pro.brEaDFisica-4AulasAula-1aula-1.html
  11. 11. O Eletromagnetismo É o ramo da Física que estuda os materiais magnéticos, ou seja, que estuda materiais capazes de atrair ou repelir outros. Está intimamente ligado ao movimento dos elétrons nos átomos, pois uma carga em movimento gera um campo magnético. O ÍMÃ é um objeto capaz de provocar um campo magnético à sua volta
  12. 12. Propriedade dos ímãs PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO-REPULSÃO: Polos de mesmo nome se repelem e de nomes diferentes se atraem. S NS N Repulsão Atração N S S N
  13. 13. Propriedade dos ímãs PRINCÍPIO DA INSEPARABILIDADE DOS POLOS: É impossível a ocorrência de um polo isolado. A menor porção de um material magnético apresenta dois polos.
  14. 14. Linhas de indução O campo magnético pode ser representado de maneira semelhante à representação do campo elétrico através das linhas de campo. As linhas de indução magnéticas de um ímã em forma de barra são linhas que sempre saem do polo norte e chegam no polo sul: N S
  15. 15. Linhas de indução As linhas de indução magnéticas: • são a representação geométrica do campo magnético; • nascem no polo norte do imã e morrem em seu polo sul; • onde estão mais próximas o campo magnético é mais intenso; mais afastadas, o campo magnético é mais fraco.
  16. 16. Campo magnético uniforme No campo magnético uniforme, vetor indução magnética apresenta características semelhantes, isto é, quando possui a mesma intensidade, direção e sentido. As linhas de indução são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas. N S
  17. 17. Magnetismo Terrestre Em 1600, William Gilbert descobriu que a Terra é um grande ímã natural, com os polos magnéticos, cada qual na vizinhança de um polo geográfico. Chama-se campo magnético terrestre ao campo magnético que existe ao redor da Terra. A existência desse campo se manifesta pela orientação da agulha magnética (bússola).
  18. 18. Magnetismo Terrestre O campo magnético terrestre pode ser considerado uniforme em uma extensão bastante grande como, por exemplo, na região ocupada por uma cidade. ◦ Se suspendermos uma agulha magnética de maneira que ela possa girar livremente, ela irá se orientar de maneira que seu eixo fique na linha do campo magnético local. ◦ Essa linha é próxima da linha norte-sul geográfica (meridiano geográfico).
  19. 19. Magnetismo Terrestre O campo magnético terrestre pode ser devido ao núcleo de ferro da Terra. A configuração do campo magnético da Terra é parecida com a de um gigantesco ímã em forma de barra localizado próximo ao centro da Terra. Os polos magnéticos da Terra não coincidem com os polos geográficos.
  20. 20. Magnetismo Terrestre O Sol emite uma grande quantidade de partículas eletricamente carregadas, prótons e elétrons, que caminham em todas as direções. Esse fluxo de partículas recebe o nome de vento solar. Ao atingir as altas camadas da atmosfera da Terra, essas partículas eletrizadas são capturadas e aceleradas pelo magnetismo terrestre, que é mais intenso nas regiões polares. Essa corrente elétrica colide com átomos de oxigênio e nitrogênio - num processo semelhante à ionização (eletrificação) de gases que faz acender o tubo de uma lâmpada fluorescente.
  21. 21. Magnetismo Terrestre Esses choques produzem radiação em diversos comprimentos de onda, gerando assim as cores características da aurora, em tonalidades fortes e cintilantes que se estendem por até 2 000 quilômetros. As auroras podem ser observadas nas camadas mais elevadas da atmosfera, nas proximidades dos polos norte e sul da Terra. A que ocorre no polo norte recebe o nome de aurora boreal, a do polo sul é conhecida como aurora austral.
  22. 22. Exemplos 01. Represente a força magnética exercida pelo ímã X sobre o ímã Y. N S N S Y X Resolução
  23. 23. Exemplos 02. Um ímã em forma de barra foi dividido em quatro partes como indica a figura abaixo. N S N A B C D E F S Se aproximarmos dois desses fragmentos como ilustra a figura abaixo, a força entre eles será de atração ou repulsão? N A D E S N S N S N Portanto: A → sul B → norte C → sul D → norte E → sul F → norte S N SPortanto a força entre os fragmentos será de atração, pois polos de nomes diferentes se atraem.
  24. 24. Exemplos 03. Uma pequena bússola é colocada próxima a um ímã permanente. Em quais das posições assinaladas na figura a extremidade norte da agulha apontará para o alto da página (tela)? a) Somente em A ou D. b) Somente em B ou C. c) Somente em A, B ou D. d) Somente em B, C ou D. e) Em A, B, C ou D. N S A B C D N S Agulha Alternativa: A

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