Física Eletrom

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Imãs -corpos que tem o poder de atrair ferro e que interagem entre sí.

ELETROMAGNETISMO

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Propriedades dos imãs

1.Atração e repulsão dos pólos

Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem, e de nomes opostos se atraem.

2.Inseparabilidade dos pólos do imã

É impossível separar os pólos de um imã.

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Campo magnético

B

= Vetor campo magnético

No S.I. T (Tesla)

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Campo magnético uniforme (C.M.U.)

tetanconsB

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Experiência de Oersted

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FONTES DE CAMPO MAGNÉTICO1.Condutor Retilíneo

d.2i.B 0

Onde:0 = permeabilidade magnética

0 = 4.10-7 T.m/A

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2.Espira circular

Onde:R = Raio da espira

.2.O iBR

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3.Bobina chata

R2i..NB 0

onde:N= Nº de espiras

4.Solenóide

li..NB 0

Onde:l = comprimento do solenóide

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1. Força Magnética (Força de Lorentz) sobre Carga Lançada em um Campo Magnético

Quando uma carga puntiforme positiva q penetra com velocidade numa região do espaço onde existe um campo magnético caracterizado pelo vetor indução magnética ,fica sujeita à ação de uma força que atua lateralmente na carga, chamada força magnética ou força magnética de Lorentz, como mostra a figura.

. . .magF q v B sen

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2. Carga Elétrica Lançada em Campo Magnético Uniforme

a) Lançada paralelamente às linhas de indução magnética do campo( = 0° ou = 180°)

Sendo: Fmag= |q| · v · B · sen e = 0° ou = 180°,em ambos os casos sen = 0,logo Fmag=0

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b) Lançada perpendicularmente às linhas de indução magnética do campo, ou seja, o vetor velocidade é perpendicular ao vetor .A força magnética tem intensidade: pois = 90°.. .Fmag q v B

Sendo a força magnética perpendicular à velocidade durante todo o movimento, sua atuação tem característica de ação centrípeta, ou seja, varia somente a direção da velocidade, obrigando a carga a descrever um movimento circular uniforme de raio R.

2.. .

Fmag Fcp

m vq v BR

mvRqB

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Sendo o MCU um movimento periódico, podemos calcular seu período T (tempo gasto para dar uma volta), admitindo que a carga fique aprisionada nesse campo.Como a velocidade pode ser calculada por:

2 2 .

2

R mvv vT T qB

mTqB

Força Magnética num condutor retilíneo

. . .

. . .

. . .

Fmag q v B senlFmag q B sent

Fmag B i l sen

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(UEFS 2010.1) A figura representa um fio longo e retilíneo que se encontra no vácuo e transporta uma corrente de intensidade 2,0A. Uma partícula carregada com carga q = 8,0µC é lançada com velocidade v = 3,0.105m/s, paralelamente ao fio e a uma distância d = 20,0cm.Sabendo-se que a permeabilidade magnética no vácuo é µo = 4 .10-7T.m/A, é correto afirmar quea intensidade da força magnética sobre a partícula, nesse instante, em µN, é igual a  a) 1,7 b) 2,3c) 2,9d) 3,6e) 4,8  

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FLUXO MAGNÉTICO

O fluxo magnético, através de uma espira, é uma grandeza relacionada com o número de linhas do campo de indução magnética que atravessam a área dessa espira.

N reta normal à área da espiraA área delimitada pela espiraa ângulo entre a

normal(N) e o campo magnético( ).

fluxomagnéticoB . .cosB A a

Unidade no S.I. Wb(Weber)

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INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA E CORRENTE INDUZIDA

Considere um condutor reto, de comprimento L, movendo-se com velocidade v em um campo B uniforme, originado, por exemplo, por um ímã .

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Como os elétrons acompanham o movi-mento do condutor, eles ficam sujeitos à força magnética Fm.

Elétrons livres deslocam-se para a extremidade inferior do condutor da figura, ficando a outra extremidade eletrizada com cargas positivas. As cargas dos extremos originam o campo elétrico E e os elétrons ficam sujeitos, também, a uma força elétrica Fe, de sentido contrário ao da magnética.

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Façamos esse condutor deslizar sobre outro, fixo, dobrado em forma de U, onde se adapta um amperímetro A , para indicar o sentido da corrente. Desse modo tem-se um circuito fechado, e a ddp entre os terminais do condutor móvel determinará a passagem de uma corrente denominada corrente induzida. Esse fenômeno é semelhante àquele que ocorre no interior de um gerador elétrico.

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A ddp estabelecida corresponde a uma força eletromotriz que, nesse caso, é chamada tem induzida (), relacionada com a intensidade do vetor indução magnética B.

.

. . . 90 . . .

.

.

Fm Fe v Bl

q v B sen q E l B vv B E

Uv Bd

No S.I. a fem() é medida em volt(V)

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Para manter a corrente induzida, devemos manter a velocidade v. A passagem da corrente i pelo condutor móvel no campo magnético B determina neste a força magnética Fm. Para manter a velocidade constante (aceleração nula, força resultante nula), devemos aplicar, no condutor, uma força externa FE que equilibrará a força magnética F,. Portanto:

A energia elétrica é gerada pelo trabalho realizado por um agente externo.

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Sempre que ocorrer uma variação de fluxo magnético através de um circuito, aparecerá, nesse circuito, uma fem induzida.

Lei de Faraday

t

. . .

. .

B A B S lt t tl B v

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(UEFS 2011.1) A área delimitada por uma espira quadrada com 10,0cm de lado encontra-se perpendicular às linhas de indução de um campo magnético uniforme.

Sabendo-se que o módulo do vetor indução magnética era de 8,0.10-3T e que, depois de 0,2s, o campo caiu a zero, a força eletromotriz média induzida na espira, nesse intervalo de tempo medida em milivolts, foi de a) 0,8b) 0,7c) 0,6d) 0,5e) 0,4     

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(UESB 2011.1)Com base nos conhecimentos sobre Eletromagnetismo, é correto afirmar:

01)O campo magnético pode ser gerado por cargas puntiformes estáticas.02) A lei de Faraday trata do sentido da corrente induzida e é decorrência do princípio da Conservação da Massa.03) Uma partícula de massa carregada com uma carga positiva q e lançada perpendicularmente num campo magnético de intensidade B, realiza um movimento circular de raio .

04) A força magnética entre dois condutores retilíneos e paralelos é sempre de atração,independendo do sentido da corrente que os percorre.05) Uma espira circular de raio R, quando percorrida por uma corrente de intensidade i em um meio de susceptibilidade magnética , gera um campo magnético no seu centro de intensidade dada por

mvRqB

2iBR