Física Magnetismo – Campo Magnético Ilan Rodrigues.
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FísicaFísica
Magnetismo – Campo MagnéticoMagnetismo – Campo Magnético
Ilan RodriguesIlan Rodrigues
01. INTRODUÇÃO01. INTRODUÇÃO
Magnetita
- Óxidos de ferro II e III- Óxidos de ferro II e III FeFe33OO44(FeO e Fe(FeO e Fe22OO33))
- - MagnésiaMagnésia "lugar das pedras Mágicas", "lugar das pedras Mágicas",
- Forma Cristalina- Forma Cristalina
- Cérebros de abelhas, peixes, ursos, - Cérebros de abelhas, peixes, ursos, alguns pássaros e em seres humanos alguns pássaros e em seres humanos
01. INTRODUÇÃO01. INTRODUÇÃO- Motores Elétricos - Motores Elétricos
- Cartões Magnéticos- Cartões Magnéticos
- Transformadores - Transformadores de Tensão de Tensão
- Aceleradores de - Aceleradores de PartículasPartículas
S
02. Imãs ou Magnetos02. Imãs ou Magnetos
N SPólo Norte Magnético Pólo Sul Magnético
2.1. Pólos Magnéticos2.1. Pólos Magnéticos
2.2. Atração e Repulsão2.2. Atração e Repulsão
N S
N N S
N S N S
S NRepulsão
Repulsão
Atração
Dica:
N S N Sd
F - F
N S N S2d
F/2 - F/2
S
2.3. Inseparabilidade dos Pólos Magnéticos de 2.3. Inseparabilidade dos Pólos Magnéticos de um Imãum Imã
N S
N S N S
N S SN S N S N S
Pólo Norte Geográfico
S
N
Pólo Sul Geográfico
N
S
Pólo Norte Magnético
Pólo Sul Magnético
Nota: Campo Magnético Terrestre
03. Campo Magnético de um Imã03. Campo Magnético de um Imã
N SImã
Campo Campo MagnéticoMagnético
Nota:Nota: Substâncias Ferromagnéticas
Esses materiais se imantam fortemente se colocados na presença de um campo magnético.
Ferro
Cobalto Níquel
N
S
N
S
N
S
N
S
NS
N
S
N
S
N
S
S NN
S
N
S
N
S
N
S
N
S
N
S
N
S
N
S
Substâncias Ferromagnéticas
Atração
Nota:Nota: Substâncias Paramagnéticos
São materiais fracamente atraídos pelos ímãs.
Alumínio
Magnésio Sulfato de
Cobre
N
S
N
S
N
S
N
S
NS
N
S
N
S
N
S
S N
Substâncias Paramagnéticas
N
SN
S
N
S
N
S
NS
N
S
N
SN
S
Nota:Nota: Substâncias Diamagnéticas São materiais que se colocados na presença de um campo magnético tem seus ímãs elementares orientados no sentido contrário ao sentido do campo magnético aplicado.
Cobre PrataChumbo
N
S
N
S
N
S
N
S
NS
N
S
N
S
N
S
S N
Substâncias Diamagnéticas
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
Repulsão
04. Vetor Indução Magnética04. Vetor Indução Magnética
N S
B Direção:Direção: A reta que a
agulha se alinha
Sentido:Sentido: Pra onde aponta o Pólo Norte
Magnético da Agulha
Imã
S N
B
B
B
B
B
B
B
B
B
S N
B
B
B
B
B
B
B
B
B
N
S
N
S
N
S
NS
NS
NS
NS
05. Campo Magnético Uniforme(CMU)05. Campo Magnético Uniforme(CMU)
B
NS
BB
NS
B
NS
S
N
N
SN S
N S SN S
05. Campo Magnético Uniforme(CMU)05. Campo Magnético Uniforme(CMU)
B (Constante)
B
Campo Magnético (Saindo ) do Plano
Campo Magnético (Entrando ) no Plano
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X XB
X
06. A Origem do Campo Magnético06. A Origem do Campo Magnético
I. Fio Perpendicular ao I. Fio Perpendicular ao plano do papel, com a plano do papel, com a
corrente saindo desse planocorrente saindo desse plano
B Bxx
II. Fio Perpendicular ao plano II. Fio Perpendicular ao plano do papel, com a corrente do papel, com a corrente
entrando neste planoentrando neste plano
i
- B1- B2- B3B4 B5 B6
xx xx xx
III. Fio estendido no plano do papelIII. Fio estendido no plano do papel
B1B2B3 << B6
B5B4 >>
i
X X X
X X X
X X X
X X X
X X XBB
07. Campo Magnético Gerado Por Um Fio 07. Campo Magnético Gerado Por Um Fio Retilíneo Muito Longo (Infinito) Retilíneo Muito Longo (Infinito)
B
Regra da Mão Direita Envolvente
i
N
S
6.3. Intensidade do Vetor indução Magnética6.3. Intensidade do Vetor indução Magnética
B
i
Lei de AmpèreLei de Ampère
∑ ∑ ((B . B . ∆ℓ)∆ℓ) = = μμ00 . i . i
B . B . 2 2 ππ. r. r = = μμ00 . i . i
BB = = μμ00 . i . i
2 2 ππ. r. r
r
Permeabilidade Magnética no
Vácuo
μμ00 = = 4 4 ππ. 10. 10- 7 - 7 T.m/AT.m/A
AA
mmTesla(T)Tesla(T)
8. Campo Magnético Gerado Por Uma 8. Campo Magnético Gerado Por Uma Espira CircularEspira Circular
i i
B
BB = = μμ00 . i . i
2 . r2 . r
Permeabilidade Magnética no
Vácuo
μμ00 = = 4 4 ππ. 10. 10- 7 - 7 T.m/AT.m/A
AA
mmTesla(T)Tesla(T)
Módulo Do Campo Módulo Do Campo MagnéticoMagnético
Corrente Circulando No Corrente Circulando No Sentido Anti–horárioSentido Anti–horário
i
i
i
i
i
AB
B
Face Norte
Face Sul
S
N
i
i
i
i
i
AB
B
Face Norte
Face Sul
S
N
Corrente Circulando Corrente Circulando No Sentido HorárioNo Sentido Horário
7.1. Pólos Magnéticos da Espira7.1. Pólos Magnéticos da Espira
i
i
i
i
i
AB
B
i
i
i
i
AB
i B
xx
Corrente Circulando No Sentido Anti–horário
Corrente Circulando No Sentido Horário
Pólo Norte
Pólo Sul
7.1. Pólos Magnéticos da Espira7.1. Pólos Magnéticos da Espira
7.2. Bobina Chata7.2. Bobina Chata
BB = = NN . . μμ00 . i . i
2 . r2 . r
Número de espirasNúmero de espiras
7.3. Solenóide7.3. Solenóide É um fio condutor enrolado em forma de hélice cilíndrica. É um fio condutor enrolado em forma de hélice cilíndrica.
7.4. Linhas de Indução7.4. Linhas de Indução
7.5. Intensidade do Vetor Indução 7.5. Intensidade do Vetor Indução MagnéticaMagnética
BB = = NN . . μμ00 . i . i
ℓℓ
Número de espirasNúmero de espiras
Número Total de EspirasNúmero Total de Espirasℓℓ
06. Ação Do Campo Magnético Sobre 06. Ação Do Campo Magnético Sobre Cargas Elétricas Cargas Elétricas
BBq
Fm
v
θ
v┴
Fm = q . v . BFm = q . v . B. sen θ
(C)(N)
(m/s)
TESLA (T)
6.1 Carga lançada formando um ângulo θ com um Campo Magnético
Nota: Regra da Mão Direita e da Mão Nota: Regra da Mão Direita e da Mão EsquerdaEsquerda
+-
Regra da Mão Direita
Carga positiva
Regra da Mão Esquerda
Carga Negativa
06. Ação Do Campo Magnético Sobre 06. Ação Do Campo Magnético Sobre Cargas ElétricasCargas Elétricas
6.2 Carga abandonada em Repouso em um Campo Magnético Uniforme
B
Bq
V = 0
Fm = q . v . B. sen θ0
Fm = 0
Fm = 0
06. Ação Do Campo Magnético Sobre 06. Ação Do Campo Magnético Sobre Cargas ElétricasCargas Elétricas
6.3. Carga Lançada na mesma direção do Campo Magnético Uniforme
B
Bqv
θ = 0
Fm = q . v . B. sen θ. sen 00
0
Fm = 0
Fm = 0
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X
X X X
X X X
X X X
X X X
X X X
B
q
v
qFm
vq
Fm
v
q
Fm
v
qFmv
qFm
v
06. Ação Do Campo Magnético Sobre Cargas Elétricas06. Ação Do Campo Magnético Sobre Cargas Elétricas 6.4. Carga Lançada Perpendicularmente a direção do Campo Magnético Uniforme
FFmm == FFCPCP
q.v.Bq.v.B == mm . v. v22
q . Bq . B = =
RR
mm . v. vRR
BB = = m . vm . v
q . Rq . R
RKgKg m/sm/s
CCmm
Tesla(T)Tesla(T)
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
B
X X X X X
X
X
X
X
X
X
q
BB = = m . vm . v
q . Rq . R
vv = = q .B . Rq .B . R
m m
ωω . R . R = = q . B . Rq . B . R
mm
2 2 ππ = =
q . Bq . B
mmTT
R
FCPFMag
mm
2 2 ππ . . = =
q . Bq . BmmTT
Fm = q . v . B. sen θ. sen 900
1
v