55 Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Física Armando Dias Tavares Departamento de Física Aplicada e Termodinâmica Oficina de Física 2011/2 Professora Jorgina Rosete Teixeira Noções iniciais Imãs são rochas que têm a propriedade da atrair pedaços de ferro ou interagirem entre si. Imã = óxido de ferro (Fe3O4) ou magnetita. Imãs artificiais são obtidos a partir de processos de imantação. Fenômenos magnéticos são fenômenos que se manifestam na Natureza de modo espontâneo entre os imãs. Campo magnético ou campo de forças: região do espaço em torno de um condutor percorrido por uma corrente ou em torno de um imã. No caso do campo criado por um imã é proveniente de movimentos particulares que os elétrons executam no interior dos átomos. Vetor campo magnético ou vetor indução magnética: é o vetor associado a cada ponto de um campo magnético. O símbolo para vetor campo magnético é B e a unidade é o tesla (T). Verificação da existência de um campo magnético em dada região do espaço: é feita colocando-se uma agulha magnética (que é o corpo de prova). Uma agulha magnética colocada em um ponto de um campo magnético orienta-se na direção e sentido do vetor B ; o polo Norte da agulha aponta no sentido de B Linha de campo magnético ou linha de indução magnética: é toda linha que é tangente ao vetor campo magnético ou vetor indução magnética B e orientado no sentido de B . As linhas de campo magnético ou linhas de indução magnética são a representação gráfica da variação de B numa certa região do espaço. Linhas de indução magnética e o vetor B Linhas de campo magnético de um imã em forma de barra e o vetor B . 56 Convenção: as linhas de campo magnético ou linha de indução magnética saem do pólo Norte e chegam ao pólo Sul. Estudo do campo magnético devido a uma corrente elétrica a) direção: perpendicular ao plano formado por ΔL e r (Plano ). b) Sentido: regra da mão direita -colocar o polegar no sentido da corrente; demais dedos no sentido de ΔL para o ponto P, o sentido de B é o de um empurrão dado pela mão. c) módulo: B é proporcional a ΔL; B é proporcional a i; B é proporcional a sen 1 B é proporcional a 2 logo r iLsen B é proporcional a ; então r2 iLsen B = cte. ; então r2 iLsen B = k’o. , onde r2 k’o = Tm o ( o é a permeabilidade magnética do vácuo e vale 4x10-7 ). A 4 57 B = o iLsen . r2 4 Estudo do campo magnético devido a uma espira circular a) Direção: perpendicular ao plano da espira. b) Sentido: regra da mão direita módulo: c) Módulo ΔB= o i.L ; . 4 r 2 B = ΣB i.L B=Σ o. 2 4 r o i B= . L 4 r 2 i B = o . 2 .2 .r 4 r i B= o ΔB = 2r o iLsen , onde =90° logo r2 4