Aula 7-1 Campos Magnéticos produzidos por Correntes Lei de Biot-Savart Física Geral e Experimental III Prof. Cláudio Graça Capítulo 7

Transcrição

1 Aul 7-1 Cmps Mgnétics pduzids p Centes Lei de Bit-Svt Físic Gel e Expeimentl III Pf. Cláudi Gç Cpítul 7

2 Cmp B p cente elétic

3 Expeiênci de Oested Fi n iníci d sécul XIX (em 180) que físic dinmquês Hns Chistin Oested ( ) descbiu, tvés de um expeiment que elizu, Expeiênci de Oested, que um fi etilíne cnduzind cente elétic ge seu ed um cmp de induçã mgnétic.

4 Cmp Mgnétic cid p um cndut etilíne I B

5 Cmp Mgnétic cid p tês cndutes etilínes

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7 Lei de Bit-Svt P um pequen segment de cndut cmp é dd p: db Idl 4 ˆ Tm A Ptnt é pssível integ p bte cmp pduzid p qulque cente, utiliznd lei de Bit-Svt!

8 Lei de Bit-Svt P um pequen segment de cndut cmp é dd p: 4 ; ˆ 4 ˆ 4 Idl sen db Idl Idl db ; ) ( 4 ˆ Idl Idl db Utiliznd s vetes e ; ˆ Cheg-se

9 Lei de Bit-Svt ; ) ( 4 ˆ Idl Idl db O vl d cmp mgnétic devid cndut de cmpiment l seá: 3 ) ( 4 dl I db l

10 Cmp Mgnétic cid p um cndut Expeimentlmente fi descbet que lng de um cndut lng cmp B vle: P um pequen segment de cndut cmp é dd p: B I db 4 Ids Ptnt é pssível integ p bte cmp pduzid p qulque cente, utiliznd lei de Bit-Svt, u pel Lei de Ampèe n cs de hve simeti ente cmp e cente! μ 0 = 4π x 10-7 Tm/A p definiçã. ˆ 4 Ids 3 ; db 4 Idssen

11 Integçã lng de um cndut et. Utiliznd lei de Bit-Svt p integ lng de um cndut et e infinit p bte cmp mgnétic: i B db ids sin 0 sin d gemeti: R s sin R R R s ds B 0 R 0 s 0 ds 3 R R s i ir 1 i 1 4 R s 4 R Onde se utilizu integl: dx 1 x e limite, físic R 3 x x 1

12 Espi de cente 3 " ' ") (' Idl 4 B d z " ' ĵ) sen î (cs zkˆ " ' zkˆ ' ĵ) sen î (cs "

13 Dipl Mgnétic kˆ ) z ( I B d kˆ ) z ( I B ) (z kˆ d ĵ) sen î (cs zd 4 I db 3/ 3/ 3/ 3/ ) ( z m B nde I m O limite d cmp p Z>> 3 z m B é mment de dipl mgnétic!

14 Inteçã ente cndutes Pque cndutes se tem?

15 Cndut em um cmp mgnétic Fç sbe um cndut em um cmp mgnétic Dis cmps Supepnd-se eg d mã dieit Limites d fç

16 Inteçã ente cndutes Cmps esultntes em tn de dis cndutes plels e fç de tçã e epulsã (efeit ctpult)

17 Inteçã ente cndutes

18 Fç ente Centes Plels Dis cndutes plels, pecids p centes, se tem u se epelem, dependend d sentid ds centes. I i b Um cndut exece um fç n ut cndut b, e vice ves. Pdems encnt fç ente s dis cndutes clcds um distânci d um d ut, clculnd cmp pduzid pel cndut n lcl d cndut b, e entã d fç sbe cndut b, seá: F d b F b O cmp cid pel cndut n cndut b seá: B I d e fç n cndut b é dd p: F b I b L B LI d I b

19 Fç ente Centes Plels O cmp cid pel cndut b n cndut seá: B F b I i b d L B E fç sbe cndut devid à cente em b seá: b LI d As fçs seã sempe psts (çã e eçã). N cs ds centes teem mesm sentid, s fçs teã sentid de tl mnei que s cndutes se tem. Qund s dieções d cente sã psts, dieçã ds fçs é mesm, pens em sentid cntái, tentnd fst s cndutes. Obseve pdut ds centes: vl d fç é mesm ns dis cndutes, pis em elidde, sã fçs de eçã!. I b F d b F b I i b

20 Lei de Guss p Mgnetism A lei de Guss p cmp elétic e: E da q int Devid à inexistênci de mnpls mgnétics lei equivlente p cmp mgnétic seá: B da 0 A cnclusã dest lei é que s linhs de cmp mgnétic devem se, sempe, espis fechds em si, fmnd espis cmplets.

21 Lei de Guss p Mgnetism B da 0

22 Ampeímet Tip Alicte AC-DC Existem dis tips de mpeímet licte: 1. Cm sens de B Tip Hll, CC e CA (lei de Guss). P induçã: só CA Lei de Fdy Induçã.