Magnetismo. Propriedades Magnéticas Campo Magnético Vetor Indução Magnética

Transcrição

1 Magnetismo Propriedades Magnéticas Campo Magnético Vetor Indução Magnética

2 Orientação Geográfica Norte Geográfico N Sul Geográfico S

3 Atração e Repulsão S N N S N S S N N S N S

4 Inseparabilidade N S N S N S N S N S

5 Observação: Isso acontece porque a orientação magnética está nos átomos do material: Magnético Não-Magnético

6 Campo Magnético É a região ao redor de um ímã na qual podem haver forças de origem magnética. Linhas de Força São linhas fechadas que saem do pólo norte e chegam no pólo sul; Representam geometricamente a atuação do campo magnético; Sua concentração indica a intensidade do campo magnético.

7 Representação das L.F. N S

8 Representação das L.F.

9 Representação das L.F.

10 Representação das L.F.

11 Observação As linhas de indução são consideradas linhas fechadas (começam e terminam no mesmo corpo), enquanto que as linhas de campo elétrico são consideradas linhas abertas (começam em um corpo e terminam em outro).

12 Representação das L.F.

13 Magnetismo Terrestre S M Eixo Geográfico N G N S S G N M Eixo Magnético

14 S N

15 Vetor Indução Magnética Módulo:Depende da intensidade do campo magnético. Direção: Tangente às linhas de força do campo magnético. Sentido:O mesmo das linhas de força do campo magnético

16 Vetor Indução Magnética A BA B BB BD D N S C BC

17 Orientação de uma Bússola A agulha tem a mesma direção do vetor indução magnética com o pólo norte apontando no mesmo sentido do vetor indução magnética B S N

18 Orientação de uma Bússola S N S N N S

19 Campo Magnético Gerado por Corrente Elétrica Vetor Perpendicular ao plano Experiência de Oersted Campo ao redor de fio retilíneo

20 Vetor Perpendicular ao Plano Vetor Entrando Vetor Saindo

21 Experiência de Oersted BATERIA Ao fechar a chave muda a posição da bússola

22 Campo Magnético ao redor de um fio condutor retílineo Ao redor de um condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica existe um campo magnético cujas linhas de força são circunferências concêntricas ao fio.

23 Linhas de Força

24 Sentido do Vetor B Envolvendo-se a mão direita no fio condutor, o polegar indicará o sentido da corrente e o restante dos dedos indicarão o sentido do campo magnético

25 1ª Regra da mão direita: Serve para indicar a direção e o sentido do campo magnético produzido por uma corrente elétrica: Dedão: Corrente Elétrica (i) Outros dedos: Linhas do Campo Magnético (B)

26

27 Direção do Vetor B O vetor indução magnética é tangente às linhas de força do campo magnético e no mesmo sentido delas.

28 Módulo do Vetor B B 2.. i. r [B]=T (tesla) μ é a constante de permeabilidade magnética e no vácuo é μ 0 = T.m/A i é a intensidade da corrente r é a distância do fio ao vetor B

29 EXEMPLO 1 Para a figura abaixo, determine o valor do vetor indução magnética B situado no ponto P e marque a alternativa correta. Adote μ = 4π.10-7 T.m/A, para a permeabilidade magnética. a) B = T b) B = T c) B = T d) B = T e) B = T

30 Espira Circular i Espira circular é um fio condutor dobrado no formato de uma circunferência. r i

31 Campo Magnético no centro de uma Espira Circular No centro de uma espira circular percorrida por uma corrente elétrica existe um campo magnético perpendicular ao plano que contém a espira.

32 Linhas de Força

33 Direção e Sentido do Vetor B O vetor indução magnética é perpendicular ao plano que contém a espira e envolvendo-se a mão direita no fio condutor, o polegar indicará o sentido da corrente e o restante dos dedos indicarão o sentido do campo magnético.

34 Módulo do Vetor B [B]=T (tesla) μ é a constante de permeabilidade magnética e no vácuo é μ 0 = T.m/A

35 Pólos de uma Espira i i B B i i

36 EXEMPLO 2 Na figura abaixo temos a representação de uma espira circular de raio R e percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i. Calcule o valor do campo de indução magnética supondo que o diâmetro dessa espira seja igual a 6πcm e a corrente elétrica seja igual a 9 A. Adote μ = 4π.10-7 T.m/A. a) B = T b) B = T c) B = T d) B = T e) B = T

37 Campo Magnético no interior de um solenóide retilíneo No interior de um solenóide retilíneo percorrido por uma corrente elétrica existe um campo magnético uniforme.

38 Solenóide Retilíneo Solenóide retilíneo é um fio condutor enrolado em formato de hélice. É muito semelhante à mola helicoidal da sua apostila.

39 Linhas de Força

40 Direção e Sentido do Vetor B O vetor B tem a mesma direção do eixo do solenóide e colocando a mão direita espalmada no solenóide, o polegar indicará o sentido do campo e o restante dos dedos indicarão o sentido da corrente.

41 Módulo do Vetor B B. n. i μ é a constante de permeabilidade magnética i é a intensidade da corrente elétrica n é o número de espiras l é o comprimento do solenóide

42 EXEMPLO 3 (OSEC-SP) Um solenóide compreende 5000 espiras por metro. A intensidade do vetor-indução-magnética originada na região central pela passagem de uma corrente elétrica de 0,2 A é de: a) 4 x 10-4 T. b) 8 x 10-4 T. c) 4 x 10-3 T. d) 2 x 10-4 T. e) nda

43 Força Magnética sobre cargas elétricas Sobre uma carga elétrica em movimento no interior de um campo magnético, existe uma força magnética perpendicular ao plano que contém o vetor velocidade (v) e o vetor indução magnética (B).

44 Representação Vetorial F M B + - B v F M v

45 Regra da Mão Direita (Tapa) Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.

46 Regra da Mão Esquerda Obs: Quando q<0, inverte-se o sentido da força magnética.

47 Exemplo B X X V X X X X X X X X X Fm X X X X q>0 X X X X X X X X X X X X X X

48 Exemplo B V q > 0 F m

49 Exemplo B I Fm

50 Exemplo B F m i

51 Módulo da Força Magnética F q. v. B. sen M q é o módulo da carga elétrica v é o módulo da velocidade B é o módulo do vetor indução magnética θ é o ângulo formado entre a velocidade (v) e o vetor indução magnética (B)

52 Força Magnética sobre fio condutores Sobre um fio condutor percorrido por corrente no interior de um campo magnético, existe uma força magnética perpendicular ao plano que contém o fio e o vetor indução magnética (B).

53 Origem da força Sobre cada elétron em movimento no fio haverá uma força magnética perpendicular ao fio cujo sentido é definido pela regra da mão direita, se pensarmos no sentido convencional da corrente perceberemos que o sentido da força será o mesmo.

54 Conclusão Dessa forma, o condutor estará sujeito à ação de uma força magnética F, que é a resultante de todas essas forças sobre cada partícula.

55 Regra da Mão Direita (Tapa) B i

56 Regra da Mão Esquerda i

57 Módulo da Força Magnética F B. i. l. sen M B é o módulo do vetor indução magnética i é intensidade da corrente é o comprimento do fio θ é o ângulo formado entre o fio e o vetor indução magnética (B)