MagnetismoMagnetismo

ÍmãsÍmãs

ImãsImãs

► Primeiras observações Primeiras observações registradas por José registradas por José Maria na Magnésia, Maria na Magnésia, uma Região da Tessália uma Região da Tessália (que atualmente faz (que atualmente faz parte da Grécia).parte da Grécia).

►Os relatos se referem a Os relatos se referem a um mineral que atrai um mineral que atrai pedaços de ferro: o ímã pedaços de ferro: o ímã natural (Fenatural (Fe33OO44).).

Orientação de um ímã livreOrientação de um ímã livre

► Um ímã livre alinha-Um ímã livre alinha-se na direção norte-se na direção norte-sul.sul.

►Os pólos Os pólos (extremidades) do (extremidades) do ímã recebem o nome ímã recebem o nome dos pólos geográficos dos pólos geográficos para os quais para os quais apontam.apontam.

Pólos de um ímãPólos de um ímã

► A distribuição da A distribuição da limalha de ferro limalha de ferro mostra a existência mostra a existência de um Campo de um Campo MagnéticoMagnético..

► Esse campo é mais Esse campo é mais intenso próximo aos intenso próximo aos pólos.pólos.

Forças entre ímãsForças entre ímãs

► Princípios da atração e da repulsão: Pólos iguais se Princípios da atração e da repulsão: Pólos iguais se repelem, pólos iguais se atraem.repelem, pólos iguais se atraem.

InseparabilidadeInseparabilidade

► Cada pedaço de um Cada pedaço de um ímã é um novo ímã.ímã é um novo ímã.

► Não existem pólos Não existem pólos magnéticos isolados magnéticos isolados (monopólos (monopólos magnéticos). magnéticos).

Campo MagnéticoCampo Magnético

► As linhas de indução do As linhas de indução do Campo Magnético “saem” Campo Magnético “saem” do pólo norte e “entram” no do pólo norte e “entram” no pólo sul do ímã.pólo sul do ímã.

► Na presença de um campo Na presença de um campo magnético externo, a magnético externo, a tendência de um ímã livre é tendência de um ímã livre é alinhar-se ao mesmo, com alinhar-se ao mesmo, com seu pólo Norte apontando o seu pólo Norte apontando o sentido das linhas de sentido das linhas de indução.indução.

Magnetismo TerrestreMagnetismo Terrestre

► A Terra se comporta A Terra se comporta como um grande como um grande ímã cujo pólo norte ímã cujo pólo norte magnético se magnético se encontra próximo encontra próximo ao sul geográfico e ao sul geográfico e cujo pólo sul cujo pólo sul magnético se magnético se encontra próximo encontra próximo ao norte geográfico.ao norte geográfico.

Vetor Campo MagnéticoVetor Campo Magnético

Campo Magnético UniformeCampo Magnético Uniforme

Força MagnéticaForça Magnética

►O campo magnético atua sobre cargas O campo magnético atua sobre cargas em movimento, exercendo sobre elas em movimento, exercendo sobre elas uma força proporcional à sua uma força proporcional à sua velocidade e ao próprio campo, velocidade e ao próprio campo, perpendicular a ambos.perpendicular a ambos.

►A intensidade da força também A intensidade da força também depende da direção relativa entre v e depende da direção relativa entre v e B.B.

Força MagnéticaForça Magnética

A força Magnética é diretamente proporcional à carga da partícula, à sua velocidade e à intensidade do campo magnético. A força também é nula sobre partículas que se movem paralelamente às linhas de força do campo magnético e máxima sobre partículas que se movem perpendicularmente a essas linhas.

Força MagnéticaForça Magnética

► As regras da mão esquerda e do “tapa” As regras da mão esquerda e do “tapa” indicam a orientação da força sobre uma indicam a orientação da força sobre uma carga positiva. Para cargas negativas, carga positiva. Para cargas negativas, devemos inverter o sentido da força.devemos inverter o sentido da força.

Exemplos:Exemplos:

F=0N

Movimento de partículas Movimento de partículas eletrizadas em um Campo eletrizadas em um Campo

Magnético UniformeMagnético Uniforme►Partícula lançada paralelamente ao Partícula lançada paralelamente ao

campo magnético:campo magnético:

Nesse caso não há força magnética.

A partícula se mantém em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

Movimento de partículas Movimento de partículas eletrizadas em um Campo eletrizadas em um Campo

Magnético UniformeMagnético Uniforme►Partícula lançada perpendicularmente Partícula lançada perpendicularmente

ao campo magnético:ao campo magnético:

• A força magnética atua como força centrípeta

• A partícula executa movimento circular uniforme (MCU)

Movimento de partículas Movimento de partículas eletrizadas em um Campo eletrizadas em um Campo

Magnético UniformeMagnético Uniforme► Raio do MCU:Raio do MCU:

► Período do MCU:Período do MCU:

qB

mvR

qB

mT

2

Movimento de partículas Movimento de partículas eletrizadas em um Campo eletrizadas em um Campo

Magnético UniformeMagnético Uniforme►Partícula lançada obliquamente ao Partícula lançada obliquamente ao

campo magnético:campo magnético:

•O movimento da partícula será uma composição dos dois movimentos anteriores: MCU e MRU.

•O resultado será um movimento helicoidal uniforme (MHU).

•A distância d é chamada de “passo” do movimento helicoidal.

Movimento de partículas Movimento de partículas eletrizadas em um Campo eletrizadas em um Campo

Magnético UniformeMagnético Uniforme► Raio do MHU:Raio do MHU:

► Passo do MCU:Passo do MCU:

qB

senvmR

..

qB

mvd

cos.2

Obs: θ é o ângulo formado entre a velocidade da partícula e as linhas de força do campo magnético.

Origem do Campo MagnéticoOrigem do Campo Magnético

A natureza é simétrica!

O experimento de OerstedO experimento de Oersted

►A agulha de uma bússola sofre desvio A agulha de uma bússola sofre desvio quando esta é colocada nas quando esta é colocada nas proximidades de uma corrente proximidades de uma corrente elétrica.elétrica.

►A corrente elétrica é capaz de produzir A corrente elétrica é capaz de produzir um campo magnético!um campo magnético!

Campo grado por um condutor Campo grado por um condutor retilíneo “infinito”retilíneo “infinito”

R

iB

..2

.

AmT

VACUO.10.4 7

Campo grado por uma espira Campo grado por uma espira circularcircular

R

iBesPIra .2

.

Campo grado por um solenóideCampo grado por um solenóide

L

niB ..