PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
Campo Magnético - Princípios e Aplicações
1. Campo Magnético
Campo Magnético; Experimento de Oersted;
Representação gráfica do campo magnético;
Campo magnético criado por uma corrente
elétrica; Espira circular; Solenoide.
Prof. Ary de Oliveira
2. Campo Magnético ( B ) – (Parte I)
Semelhante ao campo elétrico ( E ) a indução magnética
ou campo magnético ( B ) criada por um ímã ou fio
percorrido por corrente elétrica gera uma região ao seu
redor que está sujeita aos efeitos magnéticos.
No interior do ímã, as linhas de campo vão do polo sul
para o polo norte.
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3. Campo Magnético ( B ) – (Parte II)
Campo Magnético é toda região do espaço em torno de
um condutor percorrido por corrente elétrica ou em torno
de um ímã, nesse caso devido a particulares
movimentos que os elétrons executam no interior dos
seus átomos.
A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a
cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor
indução magnética (ou vetor campo magnético) e
indicado por B . Uma agulha magnética colocada num
ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele
ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se
tesla (T) no Sistema Internacional.
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4. Campo Magnético ( B ) – (Parte III)
Linha de indução (ou linha campo) é toda linha que, em
cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu
sentido. As linhas de indução saem do polo norte e
chegam ao polo sul.
Imagem: SEE-PE, redesenhado a
partir de imagem de Autor
Desconhecido.
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5. Campo Magnético ( B ) – (Parte IV)
Campo Magnético Uniforme
É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a
mesma direção, o mesmo sentido e a mesma
intensidade. As linhas de indução (ou linhas de campo)
de um campo magnético uniforme são retas paralelas
igualmente espaçadas e igualmente orientadas.
a partir de imagem de Autor
Imagem: SEE-PE, redesenhado
Desconhecido.
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8. Experimento de Oersted – História
No século XIX por volta de 1820 o cientista dinamarquês
Hans Christian Oersted percebeu experimentalmente
que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo
magnético.
Quando circuito está aberto, a agulha da bússola fica
paralela ao condutor. Fechando-se o circuito, a agulha
da bússola sofre um desvio.
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9. Experimento de Oersted – Conclusão
A partir do experimento mostrado no slide anterior
Oersted concluiu que:
Uma corrente elétrica cria ao seu redor um campo
magnético.
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10. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte I)
Apontando para Direita Apontando para Esquerda
Apontando para Cima Apontando para Baixo
Entrando na Folha Saindo da Folha
X X X X
X X X X
X X X X
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11. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte II)
Para facilitar o entendimento e memorizar a
representação do campo magnético entrando ou saindo
da folha é muito bom fazer uma analogia com uma
flecha.
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12. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte I)
O experimento de Oersted já nos mostrou que a
corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético
e podemos saber para onde ele aponta adotando um
procedimento conhecido com Regra da Mão Direita.
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13. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte II)
A regra da mão direita consiste em imaginar que se
está segurando o condutor com a mão direita,
envolvendo-o com os dedos e mantendo o polegar
apontando para o sentido da corrente. O sentido das
linhas de campo (ou linhas de indução) é dado pela
indicação dos dedos que envolvem o condutor.
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14. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte III)
As linhas de campo (ou linhas de indução) de um
condutor retilíneo são circulares e concêntricas ao fio
por onde a corrente elétrica passa e estão contida em
um plano que é perpendicular ao fio condutor.
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15. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte IV)
Se observarmos o condutor por ângulos de visão
diferentes veremos que o vetor campo magnético ( B )
pode assumir posições diferentes. Conforme podemos
notar na ilustração a seguir:
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19. Espira Circular (Parte I)
Considere um espira circular de centro O e raio R,
percorrida por uma corrente de intensidade i.
O vetor Indução Magnética ou Campo
Magnético ( B ), no centro O da espira,
tem as seguintes características:
Direção: Perpendicular ao centro da
espira;
Sentido: Dado pela Regra da Mão
Direita;
Intensidade: Seu cálculo veremos
posteriormente com a Lei de Biot-
Savat.
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21. Exercício de Fixação 05
(CFSB – 2002.2)
Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de
corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos
condutores. Em cada situação está representado o vetor
campo magnético perpendicular ao plano da folha de
papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com
base nestas informações, assinale a figura correta.
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22. Exercício de Fixação 05
(CFSB – 2002.2)
Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de
corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos
condutores. Em cada situação está representado o vetor
campo magnético perpendicular ao plano da folha de
papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com
base nestas informações, assinale a figura correta.
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23. Espira Circular (Parte II)
Como vimos no início dessa aula externamente aos
ímãs suas linhas de campo (ou linhas de indução)
orientam-se do polo norte para o sul. Isso também
ocorre com as espiras percorrida por corrente elétrica,
onde a face que entra as linhas de campo é o polo sul e
a face que ele sai é o polo norte.
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24. Espira Circular (Parte III)
Representação dos polos em uma espira circular:
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25. Espira Circular (Parte IV)
A seguir apresentaremos duas regras que auxiliam na
identificação dos polos de uma espira circular.
1ª Regra:
Quando as “pernas” do S acompanham as setas que
indicam o sentido da corrente temos um polo sul. Ou
quando as “pernas” do N acompanham as setas que
indicam o sentido da corrente temos um polo norte.
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26. Espira Circular (Parte V)
2ª Regra:
Quando olharmos de frente para uma das faces da
espira e a corrente estiver no sentido anti-horário
temos um polo norte. Porém, quando olharmos uma
das faces da espira e a corrente estiver no sentido
horário temos um polo sul.
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27. Solenoide
O solenoide é um dispositivo construído de um fio
condutor enrolado em forma de espiras não justaposta.
Esse dispositivo elétrico também recebe o nome de
bobina longa ou eletroímã.
OBS.: As regras para determinação dos polos da espira
circular também se aplicam ao solenoide.
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28. Exercício de Fixação 06
(CFSB – 2009.2)
No Laboratório de Física da EEAR, colocou-se uma bússola sobre a mesa.
Após a agulha magnética ter-se orientado com o campo magnético
terrestre, aproximou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura.
Supondo que nessa distância, depois que a chave for fechada, o campo
magnético gerado pelo eletroímã seja mais intenso que o campo
magnético terrestre.
Assinale a alternativa correspondente à nova orientação da ponta escura
da agulha magnética.
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29. Exercício de Fixação 07
(CFSB – 2013.2)
Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que
estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.
Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a
chave e energizar o solenoide.
a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola.
b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola.
c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão
por influência do campo magnético terrestre.
d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o
campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.
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30. Exercício de Fixação 07
(CFSB – 2013.2)
Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que
estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.
Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a
chave e energizar o solenoide.
a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola.
b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola.
c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão
por influência do campo magnético terrestre.
d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o
campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.
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