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1 As primeiras observações sobre fenómenos magnéticos foram realizadas na Antiguidade Grega, numa região denominada Magnésia, na Ásia Menor. Encontraram.

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1 1 As primeiras observações sobre fenómenos magnéticos foram realizadas na Antiguidade Grega, numa região denominada Magnésia, na Ásia Menor. Encontraram pedra natural chamada magnetita ( ) que tinha a propriedade de atrair pequenos pedaços de ferro Em 1269, Pierre Maricourt mapeou as direcções apontadas por uma agulha quando colocada na superfície de um imane esférico natural (pedra-imane). As direcções formavam linhas que circundavam a esfera e passavam por dois pontos diametralmente opostas, que ele denominou pólos do imane. Foi com essas pedras – ímanes que se construíram as primeiras bússolas rudimentares. Em 1600 Willian Gilbert, sugeriu que a Terra é um imenso imã e que por isso a agulha de uma bússola aponta para o Norte. Em 1750, John Michell descobriu as forças de atracão e repulsão entre os pólos magnéticos. Sugeriu que tais forças variam com o inverso do quadrado da respectiva separação ATÉ HOJE NÃO SE CONSEGUIU SEPARAR OS PÓLOS MAGNÉTICOS MAGNETISMO

2 2 Apenas na primeira parte do século XIX os cientistas estabeleceram que a electricidade e o magnetismo estão relacionados: Em 1820, Hans Oersted descobriu que uma agulha de bússola, que é magnética, é desviada quando colocada perto de uma corrente eléctrica Em 1831, Michael Faraday na Inglaterra e, quase simultaneamente, Joseph Henry nos Estados Unidos, mostraram que: quando se move um fio condutor perto de um ímã quando um ímã é movido perto de um fio condutor UMA CORRENTE ELÉCTRICA É OBSERVADA NO FIO ou

3 3 A lista de aplicações tecnológicas do magnetismo é muito longa APLICAÇÕES DO MAGNETISMO Grandes electroímanes são utilizados para levantar cargas pesadas em ferros - velhos. Imanes são utilizados em dispositivos como medidores, motores e altifalantes. Fitas magnéticas são rotineiramente usadas em equipamentos de gravação de áudio e vídeo, assim como no armazenamento de dados de computador. Os campos magnéticos intensos gerados por ímãs supercondutores estão sendo utilizados actualmente como um meio de conter plasmas a temperaturas da ordem de 10 8 K usados em pesquisas de fusão nuclear controlada. Nano materiais magnéticos com novas propriedades magnéticas para aplicações na electrónica Pesquisadores (físicos e médicos) do Hospital Infantil de Boston, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova nanobiotecnologia que permite que reacções a nível celular sejam controladas por meio de campos magnéticos aplicados externamente e não pela aplicação de medicamentos, como é feito hoje. Ressonância magnética

4 4 PROPRIEDADES DOS ÍMANES Os ímanes, independentemente da sua forma, têm sempre dois pólos: o pólo norte (N) e o pólo sul (S). OS PÓLOS MAGNÉTICOS SEMPRE OCORREM AOS PARES Quando um ímã é dividido ao meio resulta em dois novos ímãs, cada um com um pólo norte e um pólo sul porque não é possível separar o pólo norte do pólo sul

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6 6 PÓLOS MAGNÉTICOS IGUAIS REPELEM-SE PÓLOS MAGNÉTICOS DIFERENTES ATRAEM-SE.

7 7 O pólo norte de uma agulha imantada de uma bússola aponta na direcção do pólo sul de um ímã, o que é denominado pólo norte da Terra, é na realidade, um pólo sul magnético. TERRA

8 8 SUMÁRIO DO ESTUDO SOBRE O MAGNETISMO 2. Linhas do Campo magnético no imane 1. Introdução: Anteriormente falamos sobre a história do magnetismo e dos propriedades dos imanes 3. Definição de campo magnético e força magnética 4. Força magnética sobre: i) uma partícula carregada com velocidade num campo magnético, ii) um condutor com corrente eléctrica num campo magnético. 5. Fontes do campo magnético: campo magnético criado por uma corrente num condutor (lei de Biot-Savart, lei Ampère), magnetismo na matéria. 6. Campo eléctrico devido à um campo magnético variável (lei de Faraday).

9 9 O campo magnético é um campo vectorial, similar ao campo eléctrico O campo magnético B é tangente, em cada ponto, às linhas de campo magnético Uma pequena bússola pode ser utilizada para traçar as linhas do campo magnético de uma barra imanada. 2. Linhas do Campo magnético no imane

10 10 Íman de barra PADRÕES DE CAMPO MAGNÉTICO AO REDOR DE UMA BARRA IMANADA EVIDENCIADOS POR LIMALHAS DE FERRO

11 11 FORÇA MAGNÉTICA A existência de campo magnético em algum ponto do espaço pode ser determinada medindo-se a força que actua sobre uma partícula de teste apropriada colocada nesse ponto. A partícula de teste será uma partícula electricamente carregada, (como um protão) e terá uma velocidade. - A força magnética é proporcional à carga q da partícula, bem como à velocidade da partícula. Verificou-se que - O módulo e a direcção da força magnética sobre a partícula dependem da direcção relativa entre o vector velocidade da partícula e o vector campo magnético - Quando uma partícula carregada se desloca paralelamente ao vector campo magnético, a força magnética sobre a carga é nula. - Quando o vector velocidade faz um ângulo com o campo magnético, a força magnética age numa direcção perpendicular a e a isto é, a força magnética é perpendicular ao plano formado por e. Figura (a) 3. Definição de campo magnético e força magnética

12 12 - A força magnética sobre uma carga negativa tem direcção oposta à força sobre uma carga positiva que se desloca na mesma direcção. Figura (b) - Se o vector velocidade fizer um ângulo com o campo magnético, o valor da força magnética será proporcional a sin. Esses resultados mostram que a força magnética sobre uma partícula é mais complicada do que a força eléctrica: Podemos resumir de uma maneira compacta escrevendo a força magnética na forma Unidade do campo magnético no SI é o tesla:1 T = 1 N s/C m Módulo da força magnética Módulo do campo magnético

13 13 REGRA DA MÃO DIREITA PARA DETERMINAR A DIRECÇÃO DA FORÇA MAGNÉTICA

14 14 (a) A força eléctrica que actua sobre uma carga positiva é paralela ao campo eléctrico (E) e faz com que a trajectória dessa carga seja uma curva no plano horizontal. (b) A força magnética é perpendicular tanto ao vector velocidade (v) como ao campo magnético (B), fazendo com que a trajectória da partícula seja uma curva no plano vertical. i) MOVIMENTO DE UMA PARTÍCULA CARREGADA NUM CAMPO MAGNÉTICO: 4. Força magnética sobre: i) uma partícula carregada com velocidade num campo magnético, ii) um condutor com corrente eléctrica num campo magnético. Força eléctrica Força magnética

15 15 MOVIMENTO DE UMA PARTÍCULA CARREGADA NUM CAMPO MAGNÉTICO entrando na página saindo da página

16 16 Duas cargas de mesma massa mas de diferentes cargas positivas


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