Prof. CLAUDIA MARIA

FÍSICA -- 3º ANO A

RETOMA  DAS AULAS EXPLICATIVAS DA CMSP DOS DIAS:
24 / 06 / 2020 -- ELETROMAGNETISMO
01 / 07 / 2020 -- VETOR CAMPO MAGNÉTICO
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ELETROMAGNETISMO -- CONTINUAÇÃO

Ondas eletromagnéticas

É a onda formada pelo campo magnético e elétrico e capaz de se propagar no vácuo. As ondas eletromagnéticas movimentam-se pelo espaço à velocidade da luz e são responsáveis por compor a radiação eletromagnética.

Existem sete tipos de ondas eletromagnéticas. Elas são caracterizadas pelas faixas de frequência, oscilação das ondas e comprimento. Elas são: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, raios x, raios ultravioletas, raios gama. 

Campo Magnético

É a região do espaço na qual um pequeno corpo de prova (carga elétrica q) fica sujeito à ação de uma força de origem magnética.

Características dos Ímãs

• Atraem principalmente Ferro, Níquel, Cobalto e outras ligas metálicas como o aço. (Ímã natural: magnetita: Fe3 O4);
• Possuem dois polos distintos: Norte e o Sul;
• A extremidade do ímã que se alinha com Norte Geográfico é o polo Norte deste ímã, e a extremidade do ímã voltada para o Sul Geográfico é o polo Sul deste ímã.

 Atração e repulsão entre dois imãs

Polos magnéticos de mesmo nome repelem-se e de nomes contrários se atraem.

Inseparabilidade dos polos de um ímã (domínios magnéticos de Weiss)

Como não existem monopolos magnéticos, ou seja, polos magnéticos isolados (só Norte ou só Sul), quando um ímã se quebra ou é cortado, dá origem a novos ímãs, como mostra a figura abaixo:

Campo magnético da Terra

Considera-se o planeta Terra um ímã gigantesco. Atribui-se o magnetismo terrestre a enormes correntes elétricas que circulam no núcleo do planeta (região chamada nife), que é constituído de ferro e níquel no estado líquido, em razão das altas temperaturas e das correntes de convecção.

Então, diz-se que:

1. Quando a agulha magnética aponta para uma região próxima do Polo Norte geográfico é porque nela existe um polo sul magnético;
2. Quando aponta para uma região próxima do Polo Sul geográfico é porque nela existe um polo norte magnético.

Vetor Campo Magnético

Quando colocamos uma carga de prova q em um ponto P numa região onde existe um campo elétrico , passa a atuar na carga de prova uma força de origem elétrica  exercida pelo campo elétrico. Dessa forma, o campo elétrico foi definido da seguinte forma:

Em que:

No SI, a unidade do vetor campo elétrico  é  N/C (newton/coulomb).

A carga de prova é uma partícula carregada eletricamente e com dimensões desprezíveis, além de ser utilizada para detectar se em determinado local há um campo elétrico. No entanto, no magnetismo, não se tem um carga magnetizada e a determinação do campo magnético  não se dá da mesma forma.

Assim, a definição do campo magnético parte da interação entre o campo magnético e uma carga de prova em movimento.

Observe na figura 1 que quando uma carga de prova q em movimento com velocidade  em um ponto P sofre ação de uma força  perpendicular a , associa-se a esse ponto um vetor campo magnético , o qual forma um ângulo θ com o vetor velocidade . Dessa forma, o campo magnético , em módulo, é definido como sendo:

Em que:

A unidade no SI de campo magnético  e, em homenagem ao físico Nikola Tesla, recebe o nome de tesla (T).

Como o campo magnético é uma grandeza vetorial, ele necessariamente tem um módulo, uma direção e um sentido. Dessa forma, o módulo é dado pela equação 2, e a direção e o sentido será dado pela regra da mão direita.

Regra da Mão Direita

A regra da mão direita nos fornece as informações da seguinte forma:

• O polegar indica o sentido da velocidade  da carga de prova;
• Com a palma da mão estendida, os dedos indicam o sentido do vetor campo magnético ;
• Perpendicularmente à palma da mão, sai a força . Note que se a carga de prova for negativa, a força  tem sentido inverso

ATIVIDADE

• 1.Leia as afirmações a respeito do campo magnético gerado por uma espira circular.
• I – O módulo do campo magnético gerado por uma espira é diretamente proporcional ao seu raio;

  II – Se a corrente elétrica que flui por uma espira for dobrada, o campo magnético gerado por ela será duas vezes maior;

  III – O sentido da corrente elétrica não interfere na direção e sentido do vetor indução magnética.

  Está correto o que se afirma em:

  a) I e II

  b) II e III

  c) I e III

  d) Apenas III

  e) Apenas II
  2. Marque a alternativa que melhor representa o vetor indução magnética B no ponto P, gerado pela corrente elétrica que percorre o condutor retilíneo da figura abaixo. Justifique
  
  a) 
  b) 
  c) 
  d) 
  e)