MAGNETISMO I Prof.: Célio Normando

ORIGEM DO MAGNETISMO Os ímãs naturais encontrados na natureza, chamados de Magnetitas, são compostos por Óxido de Ferro (Fe3O4). Os ímãs artificiais são materiais geralmente compostos de metais e ligas cerâmicas aos quais se transmitem as propriedades magnéticas e estes podem ser temporários (transitórios) ou permanentes. Imãs permanentes – materiais de aço Imãs transitórios – materiais de ferro em geral

Fenômenos Magnéticos S N Um imã atrai limalhas de ferro apenas em certas regiões e não em toda sua extensão. S N

S N S N Todo imã apresenta dois polos denominados norte e sul. Todo imã que pode girar livremente toma aproximadamente, a direção norte-sul geográfica do lugar. S N

N S S N S N S N POLOS DE MESMO NOME SE REPELEM POLOS DE NOMES DIFERENTES SE ATRAEM S N S N

A Terra funciona como um imenso ímã sendo, entretanto, fraco A Terra funciona como um imenso ímã sendo, entretanto, fraco. O "Sul (S)" magnético deste ímã está próximo do polo norte e o "Norte (N)" magnético próximo do polo sul. Por isto, o norte do ímã da bússola apontará para o "Sul magnético" da Terra. Campo magnético da Terra

OS POLOS DE UM IMÃ SÃO INSEPARÁVEIS. Ao dividirmos um imã ao meio, obtém-se dois novos imãs, cada um com dois polos.

CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS QUANTO AO COMPORTAMENTO MAGNÉTICO SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS OU FERROMAGNÉTICAS São aquelas que permitem a orientação de seus imãs elementares. O ferro, o níquel, o cobalto, e algumas ligas metálicas , como o aço, permitem a orientação de seus dipolos magnéticos.

SUBSTÂNCIAS NÃO MAGNÉTICAS OU PARAMAGNÉTICAS São aquelas que não permitem a orientação de seus imãs elementares. O alumínio, manganês, estanho, cromo, platina, paládio, madeira, plástico são substâncias não magnéticas.

Região do espaço modificada pela presença de um imã. CAMPO MAGNÉTICO Região do espaço modificada pela presença de um imã.

Campo Magnético Uniforme No interior de um imã em forma de ferradura o campo magnético é UNIFORME. N S As linhas de indução nascem no polo Norte e morrem no polo Sul.

Experimento de Oersted Não são somente os imãs que geram o magnetismo. Em 1819, o cientista dinamarquês Oersted descobriu uma relação entre o magnetismo e a corrente elétrica. Ele observou que uma corrente elétrica ao atravessar um condutor produzia um campo magnético em torno de um condutor.

No circuito, com a chave aberta, a agulha da bússola está orientada segundo o magnetismo terrestre.

Fechando a chave, a agulha da bússola assume uma nova posição, perpendicular ao fio condutor, acusando a presença de um campo magnético gerado pela corrente elétrica.

Campo Magnético Gerado por um Fio Condutor Lei de Biot - Savart . : permeabilidade magnética. i: intensidade da corrente elétrica no fio. d: distância do ponto até o fio.

SENTIDO DO CAMPO MAGNÉTICO NO FIO REGRA DA MÃO DIREITA

CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA Se o condutor tem forma circular, o chamamos de espira. O campo magnético no centro da espira tem módulo: Onde: B: módulo do vetor campo magnético no centro da espira (T) i: corrente elétrica ( A) R: raio da espira (m) 0: permeabilidade magnética no vácuo = 4.10-7 T.m/A

CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA CORRENTE NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO

CAMPO MAGNÉTICO DE UMA ESPIRA CORRENTE NO SENTIDO HORÁRIO

CAMPO MAGNÉTICO DE UMA BOBINA CHATA Se n espiras iguais são colocadas justapostas, o conjunto formado é denominado de bobina chata.

CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE O solenoide é um dispositivo em que um fio condutor é enrolado em forma de espiras não justapostas. O campo magnético produzido próximo ao centro do solenoide (ou bobina longa) ao ser percorrido por uma corrente elétrica i , é praticamente uniforme (intensidade, direção e sentido constantes). Esta característica nos permite analisar o solenoide como um imã.

CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE O solenoide se comporta como um ímã, no qual o polo sul é o lado por onde “entram” as linhas de indução e o lado norte, o lado por onde “saem” as linhas de indução. (novamente podemos usar a regra da mão direita) nesta determinação.

CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENOIDE A intensidade do campo magnético pode ser determinada pela Lei de Ampére: Onde: B: módulo do vetor campo magnético (T) i: corrente elétrica ( A) N: nº de espiras L: comprimento do solenóide (m) 0: permeabilidade magnética no vácuo = 4.10-7 T.m/A