O documento discute as características e aplicações da força magnética, incluindo:
1) A força magnética atua sobre cargas elétricas em movimento e depende da carga, velocidade e campo magnético.
2) A força magnética sobre um condutor retilíneo depende da corrente elétrica, comprimento do condutor e campo magnético.
3) A força magnética entre fios paralelos depende da distância entre os fios, correntes elétricas e campo magnético, ger
2. APRESENTAÇÃO
• A força magnética é um tipo de força entre objetos, que atua mesmo
que estes não estejam em contato, apenas quando há cargas em
movimento. A força entre eles depende de quanta carga está
em quanto movimento em cada um dos dois objetos e quão distantes
eles estão.
No presente trabalho, serão estudadas as principais características e aplicações das seguintes forças
magnéticas:
- Força magnética sobre cargas elétricas
- Força magnética sobre forças magnéticas
- Força magnética num condutor retilíneo
- Força magnética entre fios paralelos
3. FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CARGAS
ELÉTRICAS
• É a interação entre duas cargas em movimento e seus respectivos
campos magnéticos.
• Só surge se houver cargas em movimento
• Por exemplo, Q1 e Q2: O campo magnético associado a carga Q1 pode
influenciar o movimento da carga Q2 e vice-versa.
• Os campos magnéticos são considerados MEDIADORES das interações
entre essas cargas.
• Se a carga estiver se movimentando na mesma direção e mesmo sentido
do campo, a força magnética é nula
4. FORÇA DE LORENTZ
• A força que surge da interação entre essas duas cargas é
chamada Força de Lorentz.
• É uma grandeza vetorial, logo, precisa de DIREÇÃO e
SENTIDO.
• A direção da força é perpendicular à direção da velocidade e
ao próprio campo magnético.
5. REGRA DA MÃO
ESQUERDA
• O dedo polegar representa o sentido
da força magnética
• O dedo indicador representa o sentido
do campo magnético, formando ãngulo
de 90 com o polegar
• Mesma direção
• Sentido depende do valor da carga. Se
for positiva, o polegar aponta pra cima.
Se negativa, aponta pra baixo.
• O dedo médio representa o sentido da
velocidade, formando ângulo de 90
com o dedo polegar e indicador.
6. APLICAÇÃO
• Calcula-se a força em módulo,
considerando
• V = a velocidade
• Q = a carga elétrica inserida
• B = o campo magnético naquela
região
• SenA = ângulo entre B e V
9. EFEITOS DA FORÇA MAGNÉTICA
CARGAS EM REPOUSO
• Um campo magnético não interage com cargas em repouso.
CARGAS COM VELOCIDADE NA MESMA DIREÇÃO DO CAMPO
• Um campo magnético estacionário não interage com cargas que tem
velocidade na mesma direção do campo, sendo em qualquer sentido.
CARGAS C VELOCIDADE COM DIREÇÃO DIFERENTE DO CAMPO
• Quando a carga tem direção diferente do campo estacionário, a força
será dada pelo produto entre B e V, através de uma complicada equação
que não é vista no ensino médio.
10. CARGAS COM MOVIMENTO PERPENDICULAR AO CAMPO
• Se aproximarmos uma carga com movimento perpendicular ao campo
magnético, esse movimento será desviado ao campo e a velocidade. Ou seja,
desviada para cima se for positiva e para baixo se for negativa.
CARGAS COM MOVIMENTO CONTRÁRIO AO CAMPO
• Será perpendicular ao campo e a velocidade.
RESUMO
• CARGAS COM MOVIMENTO PERPENDICULAR: DESVIA DO CAMPO
• CARGAS COM MOVIMENTO CONTRÁRIO: SEGUE NA MESMA DIREÇÃO
QUE O CAMPO
12. FORÇA MAGNÉTICA NUM
CONDUTOR RETILÍNEO
Lorentz verificou que ao passar corrente num determinado fio as
bússolas do seu laboratório se moveram, ou seja criou um novo campo
magnético.
A partir daí, concluiu-se que com uma corrente elétrica é possivel
criar um campo magnético.
Testou de diversas formas, inclusive pondo pó de ferro na mesa e um
tubo condutor em cima com um fio.Viu a corrente elétrica passar e
atrair o pó de ferro da mesa passar pelo tubo.
13. EFEITOS DA FORÇA MAGNÉTICA
REGRA DA MÃO DIREITA
• Para descobrir o sentido do vetor da Força Magnética, usamos a regra
da mão direita.
• Com a mão aberta, aponta o polegar no sentido da pelocidade e os
demais dedos na direção do campo magnético.
• Para cargas positivas, a direção é uma linha que atravessa a mão e o
sentido é uma linha que sai da palma da mão, como se desse a volta.
• Para cargas negativas, a direção é uma linha que atravessa a mão e o
sentido é um vetor que entra na palma da mão.
14.
15. FORÇA MAGNÉTICA NUM CONDUTOR RETILÍNEO
• Quando existem cargas se movimentando num interior de um fio condutor retilíneo,
consideramos que existe corrrente elétrica.
• Quando esse fio é posto num campo magnético, ele sofre ação de uma FORÇA
MAGNÉTICA, que representamos pela letra F.
• Fluem do potencial negativo para o negativo. Fluxo é contrário a corrente elétrica
16. FORÇA MAGNÉTICA NUM CONDUTOR
RETILÍNEO
A velocidade e intensidade das cargas são iguais, mas
cada uma delas está sujeita a uma força diferente, que
calcula-se por:
F = B . i . L . senӨ
Sendo Ө o ângulo formado entre a velocidade da
carga e o campo magnético.
Para um condutor retilíneo de comprimento L,
percorrido por uma corrente i, temos:
L = v.Δt e i = q/Δt
17. APLICAÇÃO
• FPS-PE: Um fio condutor retilíneo tem comprimento L = 16 metros e
transporta uma corrente elétrica de I = 0,5 A, em um local onde existe
um campo magnético cujo módulo vale B = 0,25 Tesla. O módulo da
força magnética exercida pelo campo magnético sobre o fio será:
19. FORÇA MAGNÉTICA ENTRE FIOS
PARALELOS
É o estudo da força magnética produzida por dois fios postos em
posição paralela conduzidos por corrente elétrica e a intensidade
do campo magnético onde se encontram esses fios.
20. • A força que atua no fio 2 é graças
ao campo magnético do fio 1.
• A força que atua no fio 1 é graças
ao campo magnético do fio 2.
• D é a distância entre os fios
• I1 e I2 são as correntes elétricas
que passam por eles
• B é o campo magnético
21.
22. APLICAÇÃO
CADA FIO GERA UM CAMPO MAGNÉTICO
ENTRE ELES, OCORRE UMA FORÇA MAGNÉTICA
FIOS COM CORRENTE DE MESMO SENTIDO – ocorre atração
FIOS COM CORRENTES DE SENTIDOS CONTRÁRIOS – ocorre repulsão
23. APLICAÇÃO
• 15- A figura ilustra dois fios condutores retilíneos que são paralelos entre si. Os fios estão
situados no plano do papel e são percorridos por correntes elétricas constantes, de
intensidade i e sentidos opostos. Sabe-se que o ponto P é eqüidistante dos fios. Com relação a
tal situação, assinale a alternativa correta.
a) O campo magnético total no ponto P é paralelo ao plano do
papel, apontando para o fio 1.
b) O campo magnético total no ponto P é paralelo ao plano
do papel, apresentando a mesma direção e o mesmo sentido que
a corrente elétrica que passa no fio 2.
c) O campo magnético total no ponto P é perpendicular ao plano
do papel, apontando para fora do mesmo.
R = c