1) Um íman cria um campo magnético com linhas de força que vão do polo norte para o sul. 2) Uma espira metálica em movimento num campo magnético gera uma corrente elétrica induzida pela variação do fluxo magnético através da espira. 3) A força eletromotriz induzida depende da taxa de variação do fluxo magnético através do tempo.

1. 2.4. Campo magnético

2. Um íman cria à sua volta um campo magnético.
Os ímanes têm dois polos – o polo norte e o polo sul - na vizinhança dos quais
a força magnética é mais intensa.
Não existem polos magnéticos isolados - estes ocorrem sempre aos pares.
Dois ímanes exercem forças entre si:
• forças de atração entre polos magnéticos diferentes;
• forças de repulsão entre polos magnéticos iguais.
Campo magnético criado por um íman

3. Dizemos que existe um campo magnético, 𝑩, grandeza vetorial, numa região do
espaço, quando nessa região se faz sentir uma ação magnética que se manifesta
através de forças magnéticas de atração ou de repulsão sobre os polos
magnéticos de ímanes aí colocados.
O campo magnético num dado ponto em volta de um íman criador do campo, é
tanto mais intenso quanto maior for a força magnética (atrativa ou repulsiva)
exercida sobre um outro íman colocado nesse ponto.

4. As linhas de campo do campo magnético:
• São sempre tangentes, em cada ponto, ao campo magnético e indicam a
direção e o sentido deste.
• Orientam-se do polo norte do íman para o polo sul do mesmo.
• Apresentam maior densidade nas zonas onde o campo magnético é mais
intenso.
• Nunca se cruzam.
Linhas de campo do campo magnético
Um campo magnético pode ser representado por linhas de campo.

5. Campo magnético criado por uma corrente elétrica
A intensidade do campo magnético, num ponto, depende da corrente elétrica
e da distância do ponto ao fio condutor: quanto maior for a distância, menos
intenso é o campo magnético nesse ponto.
• Campo magnético criado por uma corrente elétrica num fio condutor
longo e retilíneo
As linhas de campo do campo magnético criado
por uma corrente elétrica num fio condutor longo
e retilíneo:
• São circulares, centradas no fio, e encontram-se
em planos perpendiculares ao fio condutor.
• O sentido depende do sentido da corrente
elétrica que cria o campo magnético e pode ser
obtido pela regra da mão direita.

6. A intensidade do campo magnético, num ponto exterior à espira, depende da
corrente elétrica e da distância do ponto à espira circular.
• Campo magnético criado por uma corrente elétrica numa espira circular
As linhas de campo do campo magnético
criado por uma espira circular percorrida
por uma corrente elétrica:
• São linhas curvas fechadas que se
encontram em plano perpendiculares ao
plano da espira.
• O sentido depende do sentido da
corrente elétrica e pode ser obtido pela
regra da mão direita.
Campo magnético criado por uma corrente elétrica

7. A intensidade do campo magnético é constante no interior do solenoide;
depende do número de espiras e da corrente elétrica que as percorre.
• Campo magnético criado por um solenoide percorrido por uma corrente
elétrica
Um solenoide comporta-se
como um íman em barra.
As linhas de campo magnético
no exterior de um solenoide,
são semelhantes às linhas de
campo magnético de um íman
em barra com as mesmas
dimensões.
Campo magnético criado por uma corrente elétrica

8. Fluxo do campo magnético
O fluxo do campo magnético através de uma espira é igual ao produto do
módulo do campo magnético pela área da superfície delimitada pela espira e
pelo cosseno do ângulo que o vetor unitário, perpendicular à superfície da
espira, faz com a direção do campo magnético.
cos
B A
 


9. O fluxo do campo magnético que atravessa uma espira é:
• Máximo, quando 𝜶 = 𝟎°, ou seja, quando a superfície delimitada pela espira é
perpendicular à direção do campo magnético. Neste caso, é 𝜑 = 𝐵 𝐴.
• Nulo, quando 𝜶 = 𝟗𝟎°, ou seja, quando a superfície delimitada pela espira não
é atravessada por linhas de campo.

10. Indução eletromagnética
A indução eletromagnética consiste na produção de uma força eletromotriz
induzida por variação do fluxo do campo magnético através de um circuito.
Por exemplo, o movimento de um íman
em relação a uma bobina de fio
condutor ou de uma bobina (ou espira)
de fio condutor em relação a um íman,
havendo variação de fluxo magnético,
produz uma corrente elétrica induzida.
Quanto mais rápido for o movimento do
íman em relação à bobina ou vice-versa,
maior é a corrente elétrica induzida.

11. Lei de Faraday
De acordo com a Lei de Faraday, o módulo da força eletromotriz induzida é
igual ao módulo da variação do fluxo magnético, por unidade de tempo.
É assim possível produzir correntes elétricas induzidas em fios condutores,
em circuito fechado, variando o fluxo do campo magnético criado por
ímanes.
Se o fluxo do campo magnético criado por um fio condutor percorrido por
uma corrente elétrica variar, também é possível produzir uma corrente
elétrica induzida num circuito fechado que se encontre próximo do primeiro.
Portanto, o primeiro circuito percorrido por uma corrente elétrica induz uma
corrente elétrica num segundo circuito, onde a corrente elétrica era nula.
𝜺𝒊 =
∆𝝋
∆𝒕

12. Os transformadores são dispositivos que servem para elevar ou baixar a tensão
de uma corrente elétrica alternada. O seu funcionamento baseia-se na indução
eletromagnética.
Transformadores
Um transformador é constituído por duas
bobinas, geralmente designadas por
enrolamentos (primário e secundário),
com diferente número de espiras.
A relação entre o número de espiras do
primário e do secundário vai determinar a
relação entre as tensões de entrada e de
saída do transformador.

13. Questão resolvida
1. Ao deslocar uma pequena espira metálica quadrada, de lado a = 2,0 cm, ao longo do
eixo de um íman, como ilustrado na figura, a intensidade do campo magnético que
atravessa a espira passa de 0,01 T a 0,05 T num intervalo de tempo, t = 0,01 s.
1.1. Represente as linhas de campo do campo magnético na vizinhança da espira.
1.2. Calcule o valor da força eletromotriz, f.e.m, induzida na espira no intervalo de
tempo, t, e a corrente elétrica que a percorre, se a sua resistência elétrica for de
2 .
1.3. Se a espira se deslocar entre dois polos de um íman em U, será que também neste
caso se gera uma corrente induzida? Justifique.

14. Resolução
1.
1.1. Será:
1.2 Sendo:
Obtém-se para o fluxo magnético:
1.3 Como neste caso a intensidade do campo magnético que atravessa a espira
não varia, não há variação do fluxo magnético através dela e por isso não há
corrente elétrica induzida.
2 2 4 2
(0,020) 4,0 10 m
A A A 
     
4 6
i i
cos 4,0 10 0,01 cos0 4,0 10 Wb
A B
    
        
4 6
f f
cos 4,0 10 0,05 cos0 20 10 Wb
A B
    
        
6
m f i m 16 10 Wb
    
      
6
m 3
i i
16 10
1,6 10 V 1,6 mV
0,01
t

 


 
     

4 4
i 16 10 2 8 10 A 0,8 mA
R I I I
  
        