Ismael Rodrigues Silva Física-Matemática - UFSC. cel: (48)

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1 Ismael Rodrigues Silva Física-Matemática - UFSC cel: (48)

2 72 Agulhas magnéticas ao redor de um condutor perpendicular à folha (cuja corrente sai da folha) se posicionam da maneira mostrada abaixo e mostram o sentido do campo magnético em cada ponto, o que mostra que as linhas de indução nesse condutor retilíneo são circulares e têm sentido anti-horário.

3 73 Caso o sentido da corrente seja invertido (entrando na folha), as linhas de indução continuam com a mesma forma mas o vetor campo magnético muda de sentido.

4 74 Para determinar o sentido de, use a regra da mão direita (ou regra de Ampère), de acordo com a qual o polegarda mão direita, disposto ao longo do condutor, e indica o sentido da corrente, e nesse caso os demais dedos, envolvendo o condutor, indicarão o sentido das linhas de indução.

5 75 Quanto ao módulo de, verifica-se que 1) Bédiretamenteproporcionalàcorrente nofio( ) 2) Béinversamenteproporcionalàdistância ( 1/) Em outras palavras,

6 76 Uma espira circular é um condutor em forma de circunferência. Uma agulha magnética no centro de uma espira na qual passa uma corrente elétrica se orienta conforme a figura abaixo. Utiliza-se mais uma vez a regra de Ampère para determinar o sentido do campo magnético no centro da espira. Nesse caso, temos, bem como 1/, onde é o raio da espira, e portanto

7 77 Solenoide (tipo de bobina) é um condutor enrolado de modo a formar um conjunto de espiras sucessivas e praticamente circulares.

8 78 Fazendo passar uma corrente pelo solenoide, verifica-se que as linhasdeinduçãosãosemelhantesàquelasdeumímãemformade barra. O Solenoide tem as mesmas propriedades magnéticas de um ímã e portanto constitui um eletroímã.

9 79 Para determinar o sentido do campo magnético no interior do solenoide, basta utilizar mais uma vez a regra de Ampère.

10 80 Verifica-se que o campo magnético é uniforme em pontos no interior do solenoide. Observa-se também que é proporcional à corrente, proporcional ao número de espiras e inversamente proporcional ao comprimento do solenoide: 1/ Definimos como o número de espiras por unidade de comprimento:=/,edessemodo eportanto

11 81 Os casos anteriores foram analisados com os condutores situados no ar (a diferença entre ar e vácuo é insignificante). Ao inserimos um condutor em um meio material, haverá modificação do campo magnético.

12 82 Lembre que um material imantado tem seus ímãs elementares ordenados. Desse modo, o campo magnético em torno do fio é alterado pois há imantação do meio e o novo campo magnético é uma superposição do campo criado pela corrente e do campo criado pela imantação do material.

13 83 A maioria dos materiais na natureza provocam pequena alteração no campo magnético, como o papel, cobre, alumínio, chumbo etc.. Podemos separar esses materiais em dois grupos distintos: Materiais paramagnéticos: na presença de um campo magnético, seimantamdemodoaaumentar ovalordocamponoespaço(ímãs elementares se orientam no mesmo sentido do campo aplicado). Exemplossãooalumínio,omagnésio,aplatinaeosulfatodecobre.

14 84 Materiais diamagnéticos: na presença de um campo magnético, têm seus ímãs elementares orientados em sentido contrário ao do campoaplicado, efazemcomqueocamporesultantesejamenor do que o inicial. Exemplos são a água, o cobre, o bismuto, a prata e o ouro. Há outros materiais, entretanto, chamados materiais ferromagnéticos que são um pequeno grupo de substâncias que, ao serem colocadas em um campo magnético, se imantam fortemente e o campo magnético resultante é muitas vezes maior eu o campo aplicado. Exemplos são o ferro, o níquel e o cobalto. Esses materiais são, por exemplo, constituintes do eletroímã.

15 85 Uma barra de ferro (substância ferromagnética) é atraída por um ímã pois os ímãs elementares ficam alinhados no sentido do campo aplicado. Por outro lado, uma barra de bismuto (substância diamagnética) é repelida por um ímã pois seus ímãs elementares se orientam no sentido contrário ao campo aplicado.

16 86 Uma barra de ferro se imanta em um campo magnético mas não se desmagnetiza totalmente ao ser retirada, e essa característica é chamada de histerese magnética. Materiais, como o aço temperado, que têm histerese muito alta, são usados para fazer ímãs permanentes.