O documento descreve os principais conceitos de magnetismo, incluindo a descoberta dos imãs naturais, as propriedades dos pólos magnéticos, a interação entre imãs, a invenção da bússola, o campo magnético da Terra, o campo magnético gerado por correntes elétricas segundo a experiência de Oersted, e como calcular a intensidade do campo magnético em fios condutores, espirais e solenóides.

1. MAGNETISMOMAGNETISMO
Fenômenos MagnéticosFenômenos Magnéticos
Capítulo 13Capítulo 13
Professora Patrícia – III ano EM 2008
COLÉGIO
SANTO AMÉRICO

2. Descoberta dos ImãsDescoberta dos ImãsDescoberta dos ImãsDescoberta dos Imãs
Os gregos descobriram na região onde hoje chamamos de
Turquia, um minério com capacidade de atrair ferro e outros
minérios semelhantes.
Pedaços de magnetita encontradas na natureza são
chamados de imãs naturais. Estes imãs naturais são
constituídos por óxido de ferro (Fe3O4) e manifestam
propriedades naturais que chamamos de fenômenos
magnéticos.

3. Os imãs possuem dois pólos:
NORTE e SUL
Estes pólos Norte e Sul são capazes de atrair
ferro e outros materiais como o aço, cobalto e
níquel
Os imãs possuem dois pólos:
NORTE e SUL
Estes pólos Norte e Sul são capazes de atrair
ferro e outros materiais como o aço, cobalto e
níquel

4. Interação entre os pólos de um imãInteração entre os pólos de um imã
Os pólos iguais se repelem e os pólos opostos se atraem

5. O “imã” é indivisível!O “imã” é indivisível!O “imã” é indivisível!O “imã” é indivisível!
Na verdade, os imãs podem ser divididos, mas
sempre haverá dois pólos magnéticos (Norte e Sul),
ou seja, os pólos dos imãs são inseparáveis!

6. A BússolaA Bússola
Suspendendo-se livremente um imã em barra, ele gira até
assumir, aproximadamente ,a direção norte-sul geográfica. Essa
propriedade nos permite verificar a existência do campo
magnético terrestre e propiciou aos chineses a invenção da
bússola (agulha magnética).
A BússolaA Bússola
Suspendendo-se livremente um imã em barra, ele gira até
assumir, aproximadamente ,a direção norte-sul geográfica. Essa
propriedade nos permite verificar a existência do campo
magnético terrestre e propiciou aos chineses a invenção da
bússola (agulha magnética).

7. As propriedades magnéticas da TerraAs propriedades magnéticas da Terra
Descobriu-se que os imãs se orientam aproximadamente com o eixo
norte-sul geográfico da Terra
As propriedades magnéticas da TerraAs propriedades magnéticas da Terra
Descobriu-se que os imãs se orientam aproximadamente com o eixo
norte-sul geográfico da Terra

8. Campo MagnéticoCampo MagnéticoCampo MagnéticoCampo Magnético
Define-se como campo magnético toda região do espaço
em torno de um condutor percorrido por corrente
elétrica ou em torno de um ímã. Seu sentido se dá do
pólo Norte para o pólo Sul e tem direção perpendicular
às linhas de indução.

9. Linhas de InduçãoLinhas de InduçãoLinhas de InduçãoLinhas de Indução
Em um campo magnético, chama-se
linha de indução toda linha que, em
cada ponto, é tangente ao vetor B e
orientada no seu sentido.
As linhas de indução são obtidas
experimentalmente.
As linhas de indução saem do pólo
norte e chegam ao pólo sul,
externamente ao ímã.
Essas linhas de indução são
representações da variação do campo
magnético em uma certa região do
espaço e são tangentes ao vetor
campo magnético.
Ver demonstração:http://phet.colorado.edu

10. Linhas de indução em um imã aLinhas de indução em um imã a
partir de limalhas de ferropartir de limalhas de ferro
Linhas de indução em um imã aLinhas de indução em um imã a
partir de limalhas de ferropartir de limalhas de ferro

11. Campo Magnético criado por correnteCampo Magnético criado por corrente
elétricaelétrica
Campo Magnético criado por correnteCampo Magnético criado por corrente
elétricaelétrica
Experiência de Oersted:
Oersted verificou em 1820
que ao aproximarmos uma
agulha magnética a um fio
condutor quando percorrido
por uma corrente elétrica,
ocorre desvio na agulha
magnética. Em outras
palavras, ele descobriu que
uma corrente elétrica
percorrendo um fio condutor
cria um campo magnético.
N
S
i

12. Experiência de OerstedExperiência de OerstedExperiência de OerstedExperiência de Oersted
Representação esquemática da Experiência de Oersted
Quando uma corrente passa por um fio condutor deflete a agulha magnética

13. Campo magnético criado em um fioCampo magnético criado em um fio
CondutorCondutor
Campo magnético criado em um fioCampo magnético criado em um fio
CondutorCondutor
Quando um fio condutor é percorrido por uma corrente
elétrica, cria-se um campo magnético de tal forma que o
vetor campo magnético é perpendicular ao plano que
contém o fio.

14. Sentido das Linhas de CampoSentido das Linhas de Campo
MagnéticoMagnético
Sentido das Linhas de CampoSentido das Linhas de Campo
MagnéticoMagnético
O sentido das linhas de campo magnético é determinado
pela regra da mão direita nº1.
Ver demonstração:http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/maodireita/maodireita.htm
Visto em perspectiva Visto de cima Visto de lado
Grandeza orientada do plano para o observador (saindo
do plano)
Grandeza orientada do observador para o plano
(entrando no plano)

15. Intensidade do Campo MagnéticoIntensidade do Campo Magnético
num fio Condutornum fio Condutor
Intensidade do Campo MagnéticoIntensidade do Campo Magnético
num fio Condutornum fio Condutor
d
i
B o
.2 π
µ
⋅
⋅
=
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético (T-
Tesla)
i: corrente elétrica ( A)
d: distância perpendicular entre o fio
condutor e o ponto P onde se encontra o
vetor campo magnético (m)
µ0: permeabilidade magnética no vácuo =
4π.10-7
T.m/A

16. Campo Magnético em uma espiraCampo Magnético em uma espira
circularcircular
Campo Magnético em uma espiraCampo Magnético em uma espira
circularcircular
Considerando uma espira circular, temos que
as linhas de campo entram por um lado da
espira e saem pelo outro, conforme a regra
da mão direita nº1.
Visto em perspectiva Corrente no sentido Corrente no sentido
anti-horário horário

17. Intensidade do campo magnéticoIntensidade do campo magnético
numa espiranuma espira
Intensidade do campo magnéticoIntensidade do campo magnético
numa espiranuma espira
A intensidade do campo magnético numa espira
também pode ser determinada pela Lei de Biot-
Savart:
R
i
B o
⋅
⋅
=
2
µ
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético no
centro da espira (T)
i: corrente elétrica ( A)
R: raio da espira (m)
µ0: permeabilidade magnética no vácuo =
4π.10-7
T.m/A

18. Campo magnético em um solenóideCampo magnético em um solenóideCampo magnético em um solenóideCampo magnético em um solenóide
• O solenóide é um dispositivo em que um fio condutor é enrolado em forma
de espiras não justapostas.
• O campo magnético produzido próximo ao centro do solenóide (ou bobina
longa) ao ser percorrido por uma corrente elétrica i , é praticamente
uniforme (intensidade, direção e sentido constantes). Esta característica
nos permite analisar o solenóide como um imã.

19. Linhas de Indução em um SolenóideLinhas de Indução em um SolenóideLinhas de Indução em um SolenóideLinhas de Indução em um Solenóide
N S
O solenóide se comporta
como um ímã, no qual o
pólo sul é o lado por onde
“entram” as linhas de
indução e o lado norte, o
lado por onde “saem” as
linhas de indução.
(novamente podemos usar
a regrada mão direita nº1
nesta determinação)

20. Intensidade do vetorIntensidade do vetor BB no interior dono interior do
solenóidesolenóide
Intensidade do vetorIntensidade do vetor BB no interior dono interior do
solenóidesolenóide
• A intensidade do campo magnético pode ser determinada pela Lei de
Ampére:
L
i i
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético
(T)
i: corrente elétrica ( A)
N: nº de espiras
L: comprimento do solenóide (m)
µ0: permeabilidade magnética no
vácuo = 4π.10-7
T.m/A
L
iN
B o ⋅
=
µ.

21. Endereços relacionados:Endereços relacionados:
http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/maodireita/maodireita.htmhttp://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/maodireita/maodireita.htm
http://www.fap.if.usp.br/~vannucci/animacoes.htmlhttp://www.fap.if.usp.br/~vannucci/animacoes.html
http://phet.colorado.eduhttp://phet.colorado.edu