CAMPO MAGNÉTICO LEONARDO PASSOS SALVATTI
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- João de Mendonça Van Der Vinne
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1 CAMPO MAGNÉTICO LEONARDO PASSOS SALVATTI
2 APRESENTAÇÃO Neste tópico, introduziremos o conceito de campo magnético e discutiremos as características do vetor indução magnética. Definiremos as linhas de indução e estudaremos o campo magnético dos ímãs. Falaremos da histórica experiência de Oersted que servirá de suporte para o estudo de campos magnéticos gerados por correntes elétricas. Ao final, discutiremos o campo magnético terrestre.
3 Trens que flutuam nos trilhos: como isso é possível?
4 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Ímãs são corpos que apresentam fenômenos notáveis, denominados fenômenos magnéticos, sendo os principais: 1. Atraem fragmentos de ferro (limalha). No caso de um ímã em forma de barra, os fragmentos de ferro aderem às extremidades, que são denominadas polo de ímã.
5 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio 2. Quando suspensos, de modo que possam girar livremente, orientam-se aproximadamente na direção norte-sul geográfica do lugar. Polo norte (N) do ímã é a região que se volta para o norte geográfico e polo sul (S), a que se volta para o sul geográfico.
6 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio 3. Exercem entre sí forças de atração ou de repulsão, conforme a posição em que são postos em presença um do outro. A experiência mostra que polos de mesmo nome se repelem e polos de nomes contrários se atraem.
7 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio 4. Cortando-se um ímã transversalmente, cada parte constitui um ímã completo. É a inseparabilidade dos polos de um ímã.
8 é toda região do espaço em torno de um condutor percorrido por corrente ou em torno de um imã, nesse caso devido a particulares movimentos que os elétrons executam no interior dos seus átomos. A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor indução magnética e indicado por B. Uma agulha magnética colocada num ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se tesla (T) no Sistema Internacional.
9 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Linha de indução é toda linha que, em cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu sentido. As linhas de indução saem do polo norte e chegam ao polo sul.
10 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade. As linhas de indução de um campo magnético uniforme são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas.
11 Experiência de Oersted Em 1820, Oersted descobriu que a passagem da corrente elétrica por um fio condutor produz campo magnético. Imagens: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.
12 FÍSICA, CAMPO 3ª Série MAGNÉTICO do Ensino Médio DE UM CONDUTOR RETILÍNEO O vetor de indução magnética B num ponto P, à distância r do fio, tem as seguintes características: direção: tangente à linha de indução que passa pelo ponto P. sentido: determinado pela regra da mão direita nº 1. intensidade: 0 B. 2 i R A constante de proporcionalidade µ0 é a permeabilidade magnética do vácuo. No Sistema Internacional, ela vale: T.m A
13 CAMPO MAGNÉTICO NO CENTRO DE UMA ESPIRA CIRCULAR O vetor indução magnética B no centro O da espira tem as seguintes características:. direção: perpendicular ao plano da espira.. sentido: determinado pela regra da mão direita n 1.. intensidade: 0 B. 2 i R
14 Justapondo-se N espirais iguais, temos a denominada bobina chata, onde a intensidade de B no centro vale: 0 B N.. 2 i R
15 CAMPO MAGNÉTICO NO INTERIOR DE UM SOLENOIDE No interior do solenoide, o vetor de indução magnética B tem as seguintes características: direção: do eixo geométrico do solenoide. sentido: determinado pela regra da mão direita nº 1. intensidade: em que N L N B. 0. L representa a densidade linear de espiras. i Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.
16 Polaridade de uma espiral e de um solenoide Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Polo norte: se a corrente for vista no sentido anti-horário. Polo sul: se a corrente for vista no sentido horário.
17 CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE Vimos no slide 05, que um ímã suspenso pelo seu centro de gravidade, orienta-se aproximadamente na direção norte-sul geográfica do local. Isso significa que existe um campo magnético criado pela Terra, na direção do qual o ímã suspenso se orienta.
18 Em seu livro De Magnete, publicado em 1600, William Gilbert ( ), explicando a orientação que as bússolas adquirem, afirma que o próprio globo terrestre é um grande ímã.
19 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio De fato, podemos associar a Terra a um grande ímã, com o polo sul magnético, aproximadamente, no polo norte geográfico e o polo norte magnético, aproximadamente, no polo sul geográfico.
20 Imagem: NASA / Public Domain. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Importância do CMT na proteção do vento solar
21 O CMT também é usado para o processo de telecomunicações, sendo fundamental no processo de rota de navegação de alguns animais (tartarugas, albatrozes, bactérias, etc.)
22 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Vamos praticar? 01 (PUC MG). A figura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográfico? a) A. b) B. c) C. d) D.
23 02 (Unirio). Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta, a respeito de fenômenos eletromagnéticos: a) é possível isolar os polos de um imã. b) imantar um corpo é fornecer elétrons a um de seus polos e prótons ao outro. c) ao redor de qualquer carga elétrica, existe um campo elétrico e um campo magnético. d) cargas elétricas, em movimento, geram um campo magnético. e) as propriedades magnéticas de um ímã de aço aumentam com a temperatura.
24 03 (FEI SP). Um fio de cobre, reto e extenso, é percorrido por uma corrente i =1,5A. Qual é a intensidade do vetor campo magnético, originado em um ponto à distancia r = 0,25 m do fio? Dado: µ 0 = T.m/A a) 10 6 T. b) 0, T. c) 1, T. d) 2, T. e) 2, T.
25 E os trens, como flutuam? Os trens Maglev utilizam o magnetismo para flutuar sobre suas vias. Impulsionados por ímãs ou eletroímãs, eles se deslocam num colchão de ar, de modo que são eliminados os atritos de escorregamento e rolamento. A ausência de atrito e o perfil aerodinâmico do trem permitem que ele atinja velocidades elevadas.
3. (Unirio RJ) Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta, a respeito de fenômenos eletromagnéticos:
Lista 10 - Eletromagnetismo 1. (PUC MG) A figura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográfico? a) A. b) B. c) C. d) D. 2. (UFMG) A figura mostra uma pequena chapa
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