Eletromagnetismo
Ímãs
São corpos que tem a propriedade de
atrair o ferro ou algumas de suas ligas ( mas não
o aço inox) ou de interagir entre si.
O fenômeno foi observado há mais de
2.000 anos em uma região da Ásia Menor
denominada Magnésia (atual Turquia). Daí o
nome magnetismo.
Magnetita
As rochas compostas basicamente de óxido
de ferro (Fe3O4) são denominadas magnetitas. O
minério de ferro (Fe3O4) é considerado um ímã
natural.
Ímãs artificiais
Os ímãs naturais supriram por muito
tempo as necessidades da humanidade, mas,
com o progresso, foi preciso desenvolver ímãs
artificiais mais potentes e duradouros. O
processo de obtenção dos ímãs artificiais é
denominado imantação.
Fig.: Ímãs de Alnico: liga composta de Fe (Ferro)
contendo Al (Alumínio), Ni (Níquel) e Co (Cobalto),
além de outros elementos. Essa liga foi criada na
década de 30.
Tipos de ímãs artificiais
- Alnico: criado na década de 1930. Funcionam a altas
temperaturas (500°C a 550°C) e são resistentes à corrosão.
- Ferrite: criado no início de 1950. Resistente à corrosão, sais
lubrificantes e gases. Usado em alto falantes.
- Samário – cobalto: criado nos anos 1960. Caro e frágil. É
funcional a temperaturas de até 250°C. Utilizado em
micromotores.
- Neodímio – ferro – boro: criado da década de 1980. São os
mais modernos pois possuem as melhores propriedades
magnéticas. São utilizados em alto falantes, equipamentos
elétricos e brindes.
Pólos de um ímã
Qualquer ímã possui dois pólos,
denominados pólo norte (N) e pólo sul (S).
- Pólo norte (N): se volta para o norte
geográfico da Terra.
- Pólo sul (S): se volta para o sul geográfico da
Terra.
Interação entre os pólos de um ímã
Pólos
de
nomes
contrários se atraem e de
mesmo nome se repelem.
Inseparabilidade dos pólos de um ímã
Um pólo magnético norte jamais existe
sem a presença de um pólo magnético sul e vice
versa. Se partirmos um ímã ao meio, novos ímãs
serão formados.
Ímãs permanentes e temporários
- Permanentes: mantém a imantação.
- Temporários: o corpo perde
imantação de forma imediata.
a
Campo magnético
Em torno de um ímã ou de um condutor
percorrido por uma corrente elétrica, observam
– se interações de origem magnética devido à
existência de um campo magnético gerado por
eles.
O campo pode ser visualizado pelas
linhas de força magnética (linhas de campo
magnético). As linhas de indução são
orientadas do pólo norte para o pólo sul.
Campo magnético da Terra
Podemos associar a Terra a um grande
ímã, cuja propriedade magnética acredita – se
ser em consequência de correntes elétricas
existentes na sua parte central (constituída de
um núcleo de ferro fundido). O pólo sul
magnético aproximadamente no norte
geográfico e o pólo norte magnético
aproximadamente no sul geográfico.
Cinturões de Van Allen – escudo
magnético da Terra
A Terra possui um campo magnético, a
magnetosfera, cujas linhas de indução correm
de polo a polo, curvando – se sobre si próprias
Os cinturões de Van Allen são duas zonas
da magnetosfera que captam ou repelem
partículas provenientes do espaço.
A Terra é constantemente bombardeada
pelas partículas ionizadas e nocivas à saúde
provenientes principalmente do Sol. Devido à
existência do campo magnético terrestre,
estamos parcialmente livres, na superfície do
planeta, dessas radiações e partículas.
Auroras polares
Indução Magnética
É a imantação de um campo magnético
por meio de um ímã. As substâncias
ferromagnéticas tem seus ímãs elementares
orientados facilmente quando submetidos a
ação de um campo magnético.
Exemplo: ferro e níquel
Campo magnético gerado por correntes
elétricas
Toda corrente elétrica gera no espaço que
a envolve, um campo magnético. Todo campo
magnético é produzido por cargas elétricas em
movimento. O campo magnético é uma
grandeza vetorial: tem um módulo, uma direção
e um sentido.
Campo magnético em um fio retilíneo (B)
µ0 = 4∏ x 10-7 T.m/A
i: corrente elétrica, em Amperès
r: distância do ponto P ao fio.
Unidade do SI: Tesla (T)
Sentido do campo magnético
O sentido do campo é dado pela regra da
mão direita. O polegar é disposto no sentido da
corrente e os demais dedos semidobrados
envolvendo o condutor fornecem o sentido de B
Convenção:
: afasta – se do observador
: aproxima – se do observador
•Módulo do campo no centro da espira circular
μ é a permeabilidade magnética do meio onde a espira está imersa.
Solenóides
L
N
B  0 i
L