Professor Renato Medeiros Magnetismo Professor Renato Medeiros

Origens do Eletromagnetismo Maxwell demonstrou em 1864 que as forças elétricas e magnéticas têm sua natureza dependente do referencial: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada de outro, e vice-versa. Ainda provou que os anéis de Saturno tinham de ser constituídos de milha-res de meteoritos e fez importantes contribuições à termodinâmica. O termo magnetismo resultou do nome Magnésia, região da Ásia Menor (Turquia), devido a um minério chamado magnetita (ímã natural) com a propriedade de atrair objetos ferrosos à distân-cia (sem contato físico). Faraday identificou a rotação do plano de polarização da luz quando era colocado num campo magnético. Acreditava nas linhas de campo elétrico e magnético como entidades físicas reais e não abstrações mate-máticas. Sua descoberta mais impor-tante é a indução eletromagnética, em 1831, utilizada na obtenção de energia elétrica nas usinas hidroelétricas.

Propriedades Magnéticas A Magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua compo-sição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material quebradiço, fortemente magnético, de cor preta, de brilho metálico, com densidade de 5,18 g/cm3. A magnetita é a pedra-ímã mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas.   1. Polaridade 2. Atratibilidade 3. Inseparabilidade

Campo Magnético Pólo Norte Linhas de Saída Pólo Sul Linhas de Entrada Campo Magnético é a região do espaço em torno de um condutor percorrido por corren-te elétrica ou em torno de um ímã. Para cada ponto do campo mag-nético, existe um vetor B, denominado vetor campo magnético. No SI, a unidade do vetor B é o Tesla (T)

Magnetismo Christian Oersted (1770-1851) Michael Faraday (1791-1867) Movimento das cargas elétricas pode produzir efeitos magnéticos Deslocamento de magnetos pode produzir corrente

Magnetismo Terrestre Pólo magnético norte (2001) 81° 18′ N 110° 48′ W (2004) 82° 18′ N 113° 24′ W Pólo magnético sul (1998) 64° 36′ S 138° 30′ E 63° 30′ S 138° 0′ E

Força Magnética Quando uma partícula se move em uma campo magnético, atua sobre ele uma força. Onde, FB – força magnética q – carga da partícula v – velocidade B – intensidade do campo Estudar melhor o experimento que chegou a essa fórmula

Força Magnética de Lorentz 1º Caso Carga em repouso no campo magnético Força Magnética FM = q.v.B.senθ FM = 0 2º Caso Carga com velocidade paralela ao campo magnético Força Magnética FM = q.v.B.senθ FM = 0 3º Caso Carga com velocidade perpendicular ao campo magnético Nesse caso a partícula executa M.C.U. de Raio R Força Magnética FM = q.v.B.senθ FM = q.v.B

Força Magnética de Lorentz Regra da mão Esquerda

Carga com velocidade oblíqua ao campo magnético Força Magnética de Lorentz 4º Caso Carga com velocidade oblíqua ao campo magnético Força Magnética FM = q.v.B.senθ      

Fio Retilíneo em Campo Magnético Força Magnética para Carga FM = q.V.B.senθ FM= q.V.B Força Magnética para Fio FM = B.i.L.senθ FM = B.i.L Mesmos sentidos de corrente - Atração Sentidos opostos de corrente - Repulsão

PRODUÇÃO DE CORRENTE ALTERNADA

PRODUÇÃO DE CORRENTE ALTERNADA

USINA HIDRELÉTRICA En. Potencial En. Cinética En. Elétrica

USINA HIDRELÉTRICA

USINA HIDRELÉTRICA Distribuição e Transporde da Energia

Indutores e Indutância

INDUTORES Símbolo do indutor Unidade de indutância é o Henry ( H )

16.2 Indutor e Conceito de Indutância Indutor ou Bobina Aspecto e símbolos: Concentração de fluxo magnético: Polaridade Magnética do Indutor Indutância: capacidade de armazenar energia magnética. Símbolo L Unidade de Medida henry [H]

16.3 Indutores Fixos e Variáveis Especificações principais: Indutância, Tolerância, Resistência Ôhmica Indutores Comerciais Radial Toroidal Encapsulado Blindado Característica Magnética do Núcleo: permeabilidade magnética -  [T.m/A] No vácuo: o = 4 x 10-7 T.m/A Projeto de um Indutor

INDUTÂNCIA MÚTUA A indutância mútua ocorre quando vários enrolamentos ou bobinas de fio condutor têm um fluxo de indução magnética em comum. Um dispositivo com indutância mútua entre várias bobinas é designado por transformador.

Transformadores

Transformadores

Transformador • Um transformador é um dispositivo para modificar tensões e correntes alternadas sem perda apreciável de potência. • Um transformador simples é constituído por dois enrolamentos em torno de um núcleo de ferro. O enrolamento que recebe a potência é o primário, o outro o secundário.

TRANSFORMADORES

Transformadores Um transformador consiste de duas ou mais bobinas acopladas através de um campo magnético mútuo.

O Transformador Ideal As resistências das bobinas são desprezíveis. Todo o fluxo está confinado no núcleo e se concatena com as bobinas. Isto é, não existem fluxos de dispersão. A permeabilidade do núcleo é infinita. Isto implica em dizer que a força magneto motriz requerida para estabelecer o fluxo é zero.

Transformador Ideal Equação fundamental

O Transformador Real No transformador real a resistência de condução dos condutores é considerada, existem fluxos de dispersão, a permeabilidade do núcleo não é infinita e as perdas no núcleo ocorrem quando o material está submetido a um fluxo variável no tempo.

TRANSFORMADOR - ELEVADOR

TRANSFORMADOR ABAIXADOR