Eletromagnetismo. UP Centro Educacional Equipe de Física

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1 Eletromagnetismo UP Centro Educacional Equipe de Física

2 Origens do Eletromagnetismo Otermomagnetismo resultou do nome Magnésia, região da Ásia Menor (Turquia), devido a um minério chamado magnetita (ímã natural) com a propriedade de atrair objetos ferrosos à distância (sem contato físico). Maxwell demonstrou em 1864 que as forças elétricas e magnéticas têm sua natureza dependente do referencial: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada de outro, e vice-versa. Ainda provou que os anéis de Saturno tinham de ser constituídos de milhares de meteoritos e fez importantes contribuições à termodinâmica. Faraday identificou a rotação do plano de polarização da luz quando era colocado num campo magnético. Acreditava nas linhas de campo elétrico e magnético como entidades físicas reais e não abstrações matemáticas. Sua descoberta mais importanteéainduçãoeletromagnética,em 1831, utilizada na obtenção de energia elétrica nas usinas hidroelétricas.

3 Origens do Eletromagnetismo Usina de Itaipu Usina de Três Gargantas Turbina em funcionamento

4 Propriedades Magnéticas A Magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua composição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material quebradiço, fortemente magnético, de cor preta, de brilho metálico, com densidade de 5,18 g/cm3. Amagnetitaéapedra-ímãmaismagnéticadetodos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas. 1. Polaridade 2. Atratibilidade 3. Inseparabilidade

5 Campo Magnético Pólo Norte Linhas de Saída Pólo Sul Linhas de Entrada Campo Magnético é a região do espaço em torno de um condutor percorrido por corrente elétrica ou em torno de um ímã. Para cada ponto do campo magnético, existe um vetor B, denominado vetor campo magnético. No SI, a unidade do vetor B éotesla(t)

6 Magnetismo Terrestre Pólo magnético norte Pólo magnético sul (2001) N W (1998) S E (2004) N W (2004) S E

7 Campo Magnético Terrestre De fato, podemos associar a Terra a um grande ímã, com o pólo sul magnético, aproximadamente, no pólo norte geográfico e o pólo norte magnético, aproximadamente, no pólo sul geográfico.

8 Importância do CMT na proteção do vento solar

9 Fenômenos Magnéticos Aurora Boreal Pólo Norte Aurora Austral Pólo Sul

10 Fontes do Campo Magnético Carga em Repouso Campo Elétrico Carga em Movimento Campo Elétrico e Campo Magnético 1. Fio Retilíneo e Longo Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita

11 Fontes do Campo Magnético 2. Espira Circular Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita 3. Bobina Chata Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita

12 Fontes do Campo Magnético 4. Solenóide Módulo Direção e Sentido Regra da Mão Direita

13 Força Magnética de Lorentz

14 Força Magnética de Lorentz 1º Caso Carga em repouso no campo magnético Força Magnética FM = q.v.b.senθ FM = 0 2º Caso Carga com velocidade paralela ao campo magnético Força Magnética FM = q.v.b.senθ FM = 0 3º Caso Carga com velocidade perpendicular ao campo magnético Nesse caso a partícula executa M.C.U. de Raio R Força Magnética FM = q.v.b.senθ FM = q.v.b

15 Força Magnética de Lorentz Regra da mão Esquerda F F F

16 Força Magnética de Lorentz 4º Caso Carga com velocidade oblíqua ao campo magnético Força Magnética FM = q.v.b.senθ

17 Fio Retilíneo em Campo Magnético Força Magnética para Carga FM = q.v.b.senθ FM= q.v.b Força Magnética para Fio FM = B.i.L.senθ FM = B.i.L Mesmos sentidos de corrente - Atração Sentidos opostos de corrente - Repulsão

18 Exercícios para Entregar Calcule a Força magnética entre os fios nas figuras ao lado: Obs.: Dê a resposta em unidades do SI