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Magnetismo Magnetismo é devido a uma região chamada Magnésia, localizada na Turquia. Magnetismo é devido a uma região chamada Magnésia, localizada na.

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2 Magnetismo

3 Magnetismo é devido a uma região chamada Magnésia, localizada na Turquia. Magnetismo é devido a uma região chamada Magnésia, localizada na Turquia. Constítuidas de óxido de ferro e denominadas magnéticas. Atualmente, recebem o nome genérico de ímã natural. Constítuidas de óxido de ferro e denominadas magnéticas. Atualmente, recebem o nome genérico de ímã natural. Origem:

4 Ímãs: Naturais ou Artificiais Naturais: óxido de mi-nério de ferro denomi-nado Magnetita. Naturais: óxido de mi-nério de ferro denomi-nado Magnetita. Artificiais: fabricados a partir de algumas ligas metálicas. Artificiais: fabricados a partir de algumas ligas metálicas. NorteSul

5 Campo Magnético: É uma região do espaço na qual um pequeno corpo de prova fica sujeito a uma força de origem magnética. É uma região do espaço na qual um pequeno corpo de prova fica sujeito a uma força de origem magnética. A representação do campo magnético em dado ponto de espaço é dada pelo Vetor Campo Magnético A representação do campo magnético em dado ponto de espaço é dada pelo Vetor Campo Magnético N S S N N S Agulhas de bússola

6 Magnetismo da Terra

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8 Campo Magnético criado por um Condutor Retilíneo 1820, o físico dinamarquês Hans C. Oersted ( ) verificou, experimentalmente, que a corrente elétrica cria um campo magnético ao seu 1820, o físico dinamarquês Hans C. Oersted ( ) verificou, experimentalmente, que a corrente elétrica cria um campo magnético ao seu Da experiência, Oersted concluiu que: Da experiência, Oersted concluiu que: Uma corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético.

9 Toda corrente elétrica gera ao redor de si um campo magnético. Toda corrente elétrica gera ao redor de si um campo magnético. As linhas de campo são circulares e concêntricas ao fio por onde passa a corrente elétrica e estão contidas num plano perpendicular ao fio. As linhas de campo são circulares e concêntricas ao fio por onde passa a corrente elétrica e estão contidas num plano perpendicular ao fio. O sentido do Campo Magnético é dado pela regra da mão direita (o polegar indica o sentido da corrente elétrica e os demais dedos acompanham o sentido do Campo Magnético). O sentido do Campo Magnético é dado pela regra da mão direita (o polegar indica o sentido da corrente elétrica e os demais dedos acompanham o sentido do Campo Magnético). Campo Magnético criado por um Condutor Retilíneo i. i.. Saída Entrada

10 Cálculo do Campo Magnético: Verificou-se experi- mentalmente que: Verificou-se experi- mentalmente que: Onde é a permeabilidade magnética do meio em que está o condutor. Onde é a permeabilidade magnética do meio em que está o condutor. No vácuo seu valor é: No vácuo seu valor é: 0 = (S.I.) 0 = (S.I.) A unidade de medida para o campo magnéti- co é o Tesla (T). A unidade de medida para o campo magnéti- co é o Tesla (T).

11 Cálculo para uma Espira Circular: ii ii. ii ii Corrente no sentido horário Corrente no sentido anti horário Obs.: Se enrolarmos várias vezes um fio em torno da mesma circunferência, a intensida- dade do campo magnético ficaria multiplicada por n (número de voltas). dade do campo magnético ficaria multiplicada por n (número de voltas).

12 Campo Magnético em um Solenóide Enrolamento de fio ao longo de um cilindro. Enrolamento de fio ao longo de um cilindro. i i l

13 Força sobre uma carga em movimento em um campo magnético Uma carga elétrica q que se movimenta em um campo magnético, fica submetida à ação de uma força magnética. Uma carga elétrica q que se movimenta em um campo magnético, fica submetida à ação de uma força magnética.

14 Força sobre uma carga em movimento em um campo magnético Regra da Mão esquerda

15 I - Quando o vetor velocidade é paralelo ao vetor campo magnético: Força magnética nula Força magnética nula

16 II - Quando o vetor velocidade é perpendicular ao vetor campo magnético: A força magnética Fm age perpendicularmente ao plano formado por V e B A força magnética Fm age perpendicularmente ao plano formado por V e B

17 III - Quando o vetor velocidade forma um ângulo com o vetor campo magnético: A carga se desloca formando um ângulo na direção de B. A carga se desloca formando um ângulo na direção de B.

18 Obs.: Para cargas negativas, o sentido da força é o contrário do sentido obtido pela regra

19 Movimento de uma carga em um campo magnético A carga penetra formando um ângulo de 0º ou 180º: A carga penetra formando um ângulo de 0º ou 180º:

20 Movimento de uma carga em um campo magnético A carga penetra formando um ângulo de 90º com o campo magnético A carga penetra formando um ângulo de 90º com o campo magnético Quando V é perpendicular a B, a carga excuta MCU em plano perpendicular a B.

21 Cálculo do raio da trajetória

22 Movimento de uma carga em um campo magnético A carga penetra obliquamente ao campo magnético A carga penetra obliquamente ao campo magnético Trajetória é uma hélice cilíndrica

23 Força Magnética em um condutor retilíneo Um condutor, quando atravessado por uma corrente elétrica e submetido à ação de um campo magnético, sofre a ação de uma força magnética. Um condutor, quando atravessado por uma corrente elétrica e submetido à ação de um campo magnético, sofre a ação de uma força magnética.

24 Força Magnética em um condutor retilíneo

25 Força Magnética entre condutores paralelos A força será de atração quando as correntes forem de mesmo sentido, de repulsão, quando em sentidos opostos A força será de atração quando as correntes forem de mesmo sentido, de repulsão, quando em sentidos opostos

26 Exercício 1 Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica igual a 4 A. Sabendo-se que a permeabilidade magnética no meio é igual a 4π Tm/A, determine a intensidade do campo magnético a uma distância de 0,5 m do fio.

27 Exercício 2

28 Exercícios 3 Um solenóide ideal, de comprimento 50cm e raio 1,5cm, contém 2000 espiras e é percorrido por uma corrente de 3,0A. O campo de indução magnética é paralelo ao eixo do solenóide e sua intensidade B é dada por: B=m 0 nI, onde n é o número de espiras por unidade de comprimento e I é a corrente. Sendo m 0 =4πx10 -7 N/A 2 A) Qual é o valor de B ao longo do eixo do solenóide? B) Qual é a aceleração de um elétron lançado no interior do solenóide, paralelamente ao eixo? Justifique.

29 Exercícios 4 Um campo magnético uniforme, B = T, está aplicado no sentido positivo do eixo y. Um elétron é lançado através do campo, no sentido positivo do eixo z, com velocidade de m/s. Dado: carga do elétron = -1, C. A) A) Qual é o módulo, a direção e o sentido da força magnética aplicada sobre o elétron no instante inicial? B) B) Qual é a trajetória descrita pelo elétron? Faça um esboço.

30 Exercícios 5 Um condutor na forma retangular, de dimensões 10 cm e 20 cm (ver figura) está totalmente imerso em um campo magnético uniforme de intensidade 0,5 T. Calcule quando a intensidade da corrente for de 2A: A)Intensidade da força que atua em cada ramo do condutor. B)O momento de rotação a que ele fica submetido.


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