Ímanes

Os ímanes podem ser de vários materiais e podem ter formas e tamanhos diversos,

mas têm sempre um polo norte e um polo sul.

Ímanes de diversas formas

Os polos do iguais repelem-se e polos

diferentes atraem-se, tal como sucede com

as cargas elétricas.

Quando se divide um íman em dois,

cada uma das partes fica sempre com um polo

norte e um polo sul.

Campo magnético

Os ímanes criam à sua volta um campo magnético.

O campo magnético produzido pelo íman manifesta-se pelas forças magnéticas exercidas

sobre materiais como o cobalto ou o ferro de que a limalha é feita. As forças magnéticas

são mais intensas junto dos polos dos ímanes, pelo que é aí que se concentra mais

limalha.

Interação dos ímanes sobre a limalha de ferro

Campo magnético

O campo magnético é caracterizados por uma grandeza vetorial, simbolizada por 𝐵.

A unidade SI de campo magnético é o tesla (símbolo T).

Interação do íman sobre a limalha de ferro Interação do íman sobre bússolas

À volta do íman, a limalha de ferro alinha-se segundo a direção do campo magnético, como pequenas agulhas magnéticas.

A esta distribuição da limalha à volta do íman chama-se espetro magnético.

Linhas de campo

As bússolas orientam-se segundo linhas de campo magnético, apontando o respetivo polo

norte (ponta vermelha) para o polo sul do íman, o que indica o sentido do campo

magnético 𝐵.

Interação do íman sobre bússolas

Linhas de campo

Em cada ponto, o vetor 𝐵 é tangente à linha de campo e tem o sentido dessa linha,

sendo mais intenso onde for maior a concentração das linhas (junto às pontas).

As linhas de campo magnético orientam-se do polo norte para o polo sul, fora do

íman, e do polo sul para o polo norte, dentro do íman, formando linhas fechadas.

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Espetros magnéticos

Espetro criado por polos diferentes Espetro criado por polos iguais

Se observarmos espetros magnéticos originados por dois ímanes em barra, veremos a

limalha de ferro orientar-se de um polo norte para um polo sul e verificamos que há

uma zona de repulsão entre polos iguais.

Campo magnético uniforme

Num íman em «U» com ramos paralelos e compridos

relativamente à distância que os separa, as linhas de campo

entre os ramos serão aproximadamente paralelas e

equidistantes.

O campo magnético é uniforme nessa região.

Espetro criado por íman em U

𝐵

Campo magnético terrestre

A Terra possui um campo magnético pouco intenso, que é da ordem das dezenas de microteslas.

A forma do campo magnético terrestre assemelha-se à do campo que seria produzido por um hipotético íman em forma de barra.

Eixo de rotação

Polo Sul magnético

Polo norte geográfico

A bússola indica o polo sul magnético.

A direção do eixo norte-sul magnético

faz um ângulo de cerca de 11° com a

direção do eixo norte-sul geográfico, ou

seja, com o eixo de rotação da Terra.

Experiência de Oersted

Um campo magnético é criado por magnetes, mas pode também ser criado por

correntes elétricas.

Hans Christian Oersted

Oersted observou que a agulha de uma bússola oscilava

quando havia uma trovoada.

Mais tarde, verificou que a corrente elétrica num circuito,

colocado perto de uma bússola, fazia mover a sua agulha.

Oersted concluiu que uma corrente elétrica produzia um

campo magnético.

Experiência de Oersted

Verificação da

experiência de Oersted

Oersted estabeleceu, pela primeira vez, uma

ligação direta entre magnetismo e eletricidade.

O desvio da bússola só é explicado se estiver

presente um campo magnético.

As agulhas das bússolas orientam-se segundo

as linhas de campo magnético, nas

proximidades de um condutor percorrido por

corrente elétrica.

Campo magnético criado por uma corrente elétrica

Campo magnético criado por um fio retilíneo longo percorrido por corrente elétrica:

I

I

o campo magnético 𝐵 num ponto será tanto mais intenso quanto maior for a corrente elétrica e quanto menor for a distância do ponto ao fio.

o campo magnético 𝐵 tem a mesma intensidade em pontos situados à mesma distância do fio (sobre a mesma linha de campo).

o sentido das linhas de campo é dado pela regra da mão direita.

as linhas de campo são circunferências em planos perpendiculares ao fio e centradas neste.

𝐵 𝑩

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Campo magnético criado por uma corrente elétrica

Um fio condutor enrolado com a forma de um cilindro chama-se bobina. Uma bobina longa chama-se solenoide.

I 𝐵

No interior de um solenoide, o campo magnético é praticamente uniforme, o que o torna bastante útil em certos dispositivos.

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