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Magnetismo Ímãs
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Imãs Primeiras observações registradas por José Maria na Magnésia, uma Região da Tessália (que atualmente faz parte da Grécia). Os relatos se referem a um mineral que atrai pedaços de ferro: o ímã natural (Fe3O4).
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Orientação de um ímã livre
Um ímã livre alinha-se na direção norte-sul. Os pólos (extremidades) do ímã recebem o nome dos pólos geográficos para os quais apontam.
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Pólos de um ímã A distribuição da limalha de ferro mostra a existência de um Campo Magnético. Esse campo é mais intenso próximo aos pólos.
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Forças entre ímãs Princípios da atração e da repulsão: Pólos iguais se repelem, pólos iguais se atraem.
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Inseparabilidade Cada pedaço de um ímã é um novo ímã.
Não existem pólos magnéticos isolados (monopólos magnéticos).
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Campo Magnético As linhas de indução do Campo Magnético “saem” do pólo norte e “entram” no pólo sul do ímã. Na presença de um campo magnético externo, a tendência de um ímã livre é alinhar-se ao mesmo, com seu pólo Norte apontando o sentido das linhas de indução.
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Magnetismo Terrestre A Terra se comporta como um grande ímã cujo pólo norte magnético se encontra próximo ao sul geográfico e cujo pólo sul magnético se encontra próximo ao norte geográfico.
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Vetor Campo Magnético
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Campo Magnético Uniforme
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Força Magnética O campo magnético atua sobre cargas em movimento, exercendo sobre elas uma força proporcional à sua velocidade e ao próprio campo, perpendicular a ambos. A intensidade da força também depende da direção relativa entre v e B.
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Força Magnética A força Magnética é diretamente proporcional à carga da partícula, à sua velocidade e à intensidade do campo magnético. A força também é nula sobre partículas que se movem paralelamente às linhas de força do campo magnético e máxima sobre partículas que se movem perpendicularmente a essas linhas.
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Força Magnética As regras da mão esquerda e do “tapa” indicam a orientação da força sobre uma carga positiva. Para cargas negativas, devemos inverter o sentido da força.
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Exemplos: F=0N
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Movimento de partículas eletrizadas em um Campo Magnético Uniforme
Partícula lançada paralelamente ao campo magnético: Nesse caso não há força magnética. A partícula se mantém em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
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Movimento de partículas eletrizadas em um Campo Magnético Uniforme
Partícula lançada perpendicularmente ao campo magnético: A força magnética atua como força centrípeta A partícula executa movimento circular uniforme (MCU)
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Movimento de partículas eletrizadas em um Campo Magnético Uniforme
Raio do MCU: Período do MCU:
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Movimento de partículas eletrizadas em um Campo Magnético Uniforme
Partícula lançada obliquamente ao campo magnético: O movimento da partícula será uma composição dos dois movimentos anteriores: MCU e MRU. O resultado será um movimento helicoidal uniforme (MHU). A distância d é chamada de “passo” do movimento helicoidal.
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Movimento de partículas eletrizadas em um Campo Magnético Uniforme
Raio do MHU: Passo do MCU: Obs: θ é o ângulo formado entre a velocidade da partícula e as linhas de força do campo magnético.
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Origem do Campo Magnético
A natureza é simétrica!
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O experimento de Oersted
A agulha de uma bússola sofre desvio quando esta é colocada nas proximidades de uma corrente elétrica. A corrente elétrica é capaz de produzir um campo magnético!
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Campo grado por um condutor retilíneo “infinito”
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Campo grado por uma espira circular
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Campo grado por um solenóide
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