ELETROMAGNETISMO

ORIGENS DO ELETROMAGNETISMO

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.

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).

Origens do Eletromagnetismo

Usina de Itaipu Usina de Três Gargantas

Turbina em funcionamento

PROPRIEDADES MAGNÉTICAS

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.

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.

1. Polaridade 3. Inseparabilidade2. Atratibilidade

QUESTÃO 01(UFB) Uma bússola tem sua agulha magnéticaorientada com um polo (M) indicando Roraima e ooutro (N) indicando o Paraná. A seguir, aproxima-se aagulha magnética dessa bússola bem perto daextremidade de um imã cujos polos são (P) e (Q), atéque o equilíbrio estável seja atingido (ver figura).

a) Quais são os polos magnéticos M e N da agulhamagnética da bússola?b) Quais são os polos P e Q do imã?

QUESTÃO 02-(UFB) Pares de imãs em forma de barra são dispostos conforme indicam as figuras a seguir:A letra N indica o polo Norte e o S o polo Sul de cada uma das barras. Entre os imãs de cada um dos pares anteriores (a), (b) e (c) ocorrerão, respectivamente, forças de:a) atração, repulsão, repulsão;b) atração, atração, repulsão;c) atração, repulsão, atração;d) repulsão, repulsão, atração;e) repulsão, atração, atração.

QUESTÃO 03(UnB-DF) Três chaves de fenda que podem estar com as pontas imantadas, cujos pólos são X, Y e Z, são aproximadas do pólo K de um imã. Observamos que os polos X e Y são atraídos e Z, repelido. Se a chave X é um polo sul, podemos afirmar que:

I. Y é um polo norte.II. Z e K são polo norte.III. Y não está imantada e K é um polo sul.a) apenas I está corretab) I e II estão corretasc) I e III estão corretasd) apenas II está corretae) todas estão corretas

QUESTÃO 04(PUC–MG) A figura mostra o nascer do Sol. Dos pontos A, B, C e D, qual deles indica o Sul geográfico?

a) Ab) Bc) Cd) D

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 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

(2004)

63° 30′ S 138° 0′ E

FENÔMENOS MAGNÉTICOS

Aurora Boreal – Pólo Norte

Aurora Austral – Pólo Sul

FONTES DO CAMPO MAGNÉTICO

Carga em Repouso

Campo Elétrico

Carga em Movimento

Campo Elétrico e Campo Magnético

1. Fio Retilíneo e Longo

Módulo

Direção e Sentido

Regra da Mão Direita

FONTES DO CAMPO MAGNÉTICO

2. Espira CircularMódulo

Direção e Sentido

Regra da Mão Direita

3. Bobina ChataMódulo

Direção e Sentido

Regra da Mão Direita

FONTES DO CAMPO MAGNÉTICO

4. Solenóide

Módulo

Direção e Sentido

Regra da Mão Direita

QUESTÃO 05(FATEC-SP) Um condutor reto e longo é percorrido por corrente elétrica invariável i. As linhas de indução de seu campo magnético seguem o esquema:

QUESTÃO 06

(FURG-RS) Um fio condutor retilíneo e muito

longo é percorrido por uma corrente elétrica

constante, que cria um campo magnético em

torno do fio. Podemos afirmar que esse campo

magnético:

a) tem o mesmo sentido da corrente

elétrica.

b) é uniforme.

c) é paralelo ao fio.

d) aponta para o fio.

e) diminui à medida que a distância em relação

ao condutor aumenta.

QUESTÃO 07(UEL-PR) Um fio longo e retilíneo, quando percorridos por umacorrente elétrica, cria um campo magnético nas suasproximidades. A permeabilidade magnética é μ= 4π10-7 T.Observe a figura abaixo.Se a corrente elétrica é de 5,0 A, o campo magnético criado num ponto P distante 0,20 m do fio, conforme a figura, vale:a) 1,0 . 10-5T, orientado como a corrente i.b) 1,0 . 10-5T, perpendicular ao plano do papel, para fora.c) 5,0 . 10-6T, dirigido perpendicularmente ao fio, no próprio plano do papel.d) 5,0 . 10-6T, orientado contra a corrente i.e) 5,0 . 10-6T, perpendicularmente ao plano do papel, para dentro.

QUESTÃO 08(UFPEL-MG) A figura a seguir mostra dois fios retos e longos, ortogonais entre si, cada um percorrido por uma corrente elétrica i, de mesma intensidade, com os sentidos mostrados.De acordo com seus conhecimentos e com as informações dadas, das regiões I, II, III, IV, aquelas em que podem existir pontos nos quais o campo magnético resultante criado pelas correntes seja “não nulo”, sãoa) apenas I e IV.b) I, II, III e IV.c) apenas II e III.d) apenas II, III e IV.e) apenas I, II e III.

QUESTÃO 09Dada a figura abaixo, determine a intensidade

do campo magnético resultante no ponto P.

Dados: i1 = 3A, i2 = 5A, m0 = 4p.10-7 T.m/A

QUESTÃO 10(FAAP-SP) Duas retas paralelas conduzem

correntes com a mesma intensidade i = 10 A.

Calcule a intensidade da indução magnética

no ponto P, situado no plano das retas,

conforme a figura. (Dado: mo = 4 p x 10-7

T.m/A.)

FORÇA MAGNÉTICA DE LORENTZ

FORÇA MAGNÉTICA DE LORENTZ

1º Caso

Carga em repouso

no campo magnético

Força Magnética

FM = q.v.B.senθFM = 0

2º Caso

Carga com velocidade

paralela ao campo

magnético

Força Magnética

FM = q.v.B.senθFM = 0

3º Caso

Carga com

velocidade

perpendicular ao

campo magnético

Força Magnética

FM = q.v.B.senθFM = q.v.B

Nesse

caso a

partícula

executa

M.C.U. de

Raio R

FF

F

Força Magnética de LorentzRegra da mão Esquerda

Força Magnética de Lorentz4º Caso

Carga com

velocidade oblíqua ao

campo magnético

Força Magnética

FM = q.v.B.senθ

QUESTÃO 11

QUESTÃO 12

QUESTÃO 14

FIO RETILÍNEO EM CAMPO MAGNÉTICOForça 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

QUESTÃO 15

QUESTÃO 16

EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR

Calcule a

Força

magnética

entre os

fios nas

figuras ao

lado:

Obs.: Dê a

resposta

em

unidades

do SI