Aula 6-2 Campo Magnético Física Geral e Experimental III Prof. Cláudio Graça

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João Pedro Rui Vilarinho Bento
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1 Aula 6- Capo Magnético Física Geral e xperiental III Prof. Cláudio Graça Capítulo 6

2 Força deida ao Capo Magnético F q Coo esta fórula é o produto etorial dos dois etores, e : ) Se a partícula não se oe não existe força. ) A força é sepre perpendicular ao capo, e perpendicular à elocidade, não produz trabalho! 3) Só a coponente da elocidade, perpendicular ao capo, produz força. 4) O sinal da carga e o ângulo entre e deterina o sinal do etor força

3 Força deida ao Capo Magnético z y x z y x k j i q F ˆ ˆ ˆ Coo esta fórula é o produto etorial dos dois etores, e : F q F qsen θ q F

4 Força sobre u condutor A força sobre u eleento de olue será: d F q( ) dn Na qual dn, o núero de portadores de carga ale: : Portanto df q( ) ne Adl q( dl ) ne A I( dl ) d Já que: dn n e dl Adl d dl

5 Força sobre u condutor df I( dl ) A força total sobre o condutor será: F I dl No caso de u condutor retílineo, sob ação de u capo agnético constante, Que fora u ângulo co o eso, será: F IL Cujo ódulo ale: F ILsen

6 Torque e ua espira de corrente

7 Torque e ua espira de corrente Ua espira retangular, consiste de quatro segentos de condutor, percorridos por ua corrente i. Qual é a força e torque sobre a espira? F F F 4 I a b F I b I n b n F 3 F 3 F il ia, F ib sin ib cos F F, F F F net b n b F, b F, 3 3 b F b F bf sin net 3 3

8 Torque e ua espira de corrente abn A onde A i iasen ia F Coo F b F b F b F b F b t t ˆ ; Os torques deidos às forças F F3 são os únicos releantes e se soa: Onde A é a área da espira de corrente. Obsere a coponente etorial! Se tieros N enrolaentos e ez de ua única espira, tereos N ezes o eso torque, portanto: ina N: U iã de barra atua coo ua grande espira. A razão pela qual dois iãs se atrae é porque os capos não são unifores, portanto F net não é nula. z y x z y x A A A k j i i

9 Torque e ua espira de corrente ina Na qual o oento agnético da espira será definido coo: NIabnˆ NIAnˆ No qual A é á a área da espira

10 Moento agnético atôico n NIA ˆ / er r I r e t q I o Coo o oento angular orbital (clássico) ale: portanto No caso do oento agnético etorial: e e e el el r L

11 Moento agnético atôico n NIA ˆ e el J e g es e e s Moento agnético de spin Moento agnético total

12 Moento agnético atôico o O spin do elétron do átoo de H pode coproado pelas duas orientações possíeis de u feixe de átoos de H ao passar por u capo agnético produzido pelo íã S-N. o ste efeito é conhecido coo efeito Zeean, e pode ser obserado experientalente, coproando a interação do capo agnético co o oento angular de spin.

13 Seletor de Velocidades feito dos Capos e, cruzados Ua partícula co carga, atraessando ua região de capo elétrico e agnético perpendiculares, sofre ua deflexão. que condição as ações dos dois capos se se anula? F F Independente de q ou! q para q Note que os capos dee ser perpendiculares para que: Utilizando a edida da elocidade, pode-se utilizar e cobinação a deflexão (ou aceleração) deida ao, para deterinar a relação /q.

14 Seletor de Velocidades F F q q Seletor de elocidades

15 Tubo de Raios Catódicos F F q q Tubo de raios catódicos (experiento de Thoson)

16 Tubo de Raios Catódicos: xperiento de Thoson é a fonte do filaento é a fonte de aceleração 3 é a fonte defletora e e ; e Para a condição do seletor de elocidades e 3 d 3 3 d e d Conhecidos os dados geoétricos do tubo pode-se calcular o deslocaento OP

17 spectrôetro de Massa F F q q

18 spectrôetro de Massa R q qr qv qv q R V A elocidade dee ser antida constante, pelo seletor de elocidades portanto: S S portanto i q Ri S S i

19 feito Hall Condutor ou sei-condutor Capo agnético externo Tensão Hall

20 feito Hall Os elétrons dentro de u condutor, ou eso u sei-condutor, tabé sofre o efeito de u capo agnético externo, portanto eles tabé sofrerão deflexão. Isto cria ua diferença de potencial que pode ser edida entre as bordas do condutor. Se a elocidade de deria é d na condição de equilíbrio de equilibrio de forças: e e d Pode-se relacionar a elocidade de deria co a densidade de corrente, para obter a densidade de portadores de carga n, considerando que A=d.t, onde t é a espessura da fita. J ( ne) d d Jd n V e H d ne i V nea d H J i nea V H i net

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