ensino medio

1. CAMPOS MAGNÉTICOS

2. O QUE PRODUZ UM CAMPO MAGNÉTICO?
A primeira forma consiste em usar partículas eletricamente carregadas em movimento, como os
elétrons responsáveis pela corrente elétrica em um fio, para fabricar um eletroímã. A corrente produz um
campo magnético que pode ser usado, por exemplo, para fazer girar o disco rígido de um computador ou
para transportar sucata de um lugar para outro.
A outra forma de produzir um campo magnético se baseia no fato de que muitas partículas
elementares, entre elas o elétron, possuem um campo magnético intrínseco. O campo magnético é uma
propriedade básica das partículas elementares, como a massa e a carga elétrica.

3. DEFINIÇÃO DE B
Se dispuséssemos de um monopolo magnético, poderíamos definir B de forma análoga. Entretanto, como
os monopolos magnéticos até hoje não foram encontrados, devemos definir B de outro modo, ou seja,
em
termos da força magnética FB exercida sobre uma partícula de prova carregada eletricamente e em
movimento.

4. LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO

5. CAMPOS CRUZADOS: A DESCOBERTA DO ELÉTRON
O campo elétrico com o campo magnético podem exercer uma força sobre uma
partícula com carga elétrica. Quando são mutuamente perpendiculares, os dois campos são chamados de
campos cruzados. Vamos ver o que acontece quando uma partícula com carga elétrica, como o
elétron, se move em uma região na qual existem campos cruzados. Vamos basear nossa discussão no
experimento que levou à descoberta do elétron, realizado por J. J. Thomson em 1897 na Universidade de
Cambridge.

7. CAMPOS CRUZADOS: O EFEITO HALL
Como vimos, um feixe de elétrons no vácuo pode ser desviado por um campo magnético. Será que os
elétrons que se movem no interior de um fio de cobre também podem ser desviados por um campo
magnético? Em 1879, Edwin H. Hall, na época um aluno de doutorado, de 24 anos, da Johns Hopkins
University, mostrou que sim. Esse desvio, que mais tarde veio a ser conhecido como efeito Hall, permite
verificar se os portadores de corrente em um condutor têm carga positiva ou negativa. Além disso, pode
ser usado para determinar o número de portadores de corrente por unidade de volume do condutor

8. UMA PARTÍCULA CARREGADA EM MOVIMENTO
CIRCULAR
Se uma partícula se move ao longo de uma circunferência com velocidade constante, podemos ter certeza
de que a força que age sobre a partícula tem módulo constante e aponta para o centro da circunferência,
mantendo-se perpendicular à velocidade da partícula.
A imagem a seguir mostra outro exemplo: Um feixe de elétrons é lançado em uma câmara por um canhão
de elétrons G. Os elétrons se movem no plano do papel com velocidade v, em uma região na qual existe
um campo magnético que aponta para fora do papel. Em consequência, uma força magnética FB= qv x B
age continuamente sobre os elétrons. Uma vez que e são perpendiculares, a força faz com que os
elétrons descrevam uma trajetória circular. A trajetória é visível na fotografia porque alguns dos elétrons
colidem com átomos do gás presente na câmara, fazendo-os emitir luz.

9. Elétrons circulando em uma câmara que contém
uma pequena quantidade de gás (a trajetória
dos elétrons é o anel claro). Na
câmara existe um campo magnético uniforme
que aponta para fora do papel. Note que a força
magnética é radial; para que o movimento
seja circular, é preciso que aponte para o centro
da trajetória.