Prof Wildson de Aragão

Transcrição

1 Prof Wildson de Aragão

2 Introdução

3 Ímã - Corpo com poder de atrair ferro ou outros ímãs. - Fenômeno observado na Magnésia (atual Turquia) há mais de mil anos. - Composto de magnetita (óxido de ferro Fe3O4), considerado ímã natural.

4 Ímã artificial Por muito tempo os ímãs naturais supriram as necessidades da humanidade. Com o progresso foi necessário o desenvolvimento de ímãs artificiais, através de um processo chamado imantação. Ímãs artificiais geralmente são construídos em forma de barra ou ferradura.

5 Tipos de Ímãs Ferrite (cerâmico) Alnico. Samário Neodímio

6 Propriedades dos Ímãs 1. Aproximando um ímã em forma de barra a limalhas de ferro, estas se distribuem nas extremidades do ímã. 2. Todo ímã possui dois pólos magnéticos: Norte (NM) e Sul (SM).

7 3. Os pólos de todo ímã são inseparáveis. 4. O pólo norte de um ímã atrai o pólo sul, e vice versa. Pólos diferentes se atraem e pólos iguais se repelem.

8 A Bússola Linhas de Força do campo magnético terrestre interagem com o campo magnético da Bússola.

9 CAMPO MAGNÉTICO Toda corrente elétrica percorrendo um condutor gera, ao redor deste, um campo magnético. Convencionou-se que as linhas de força de um campo magnético orientam-se do pólo norte para o sul do ímã.

10 Campo magnético da Terra Cinturão de Van Allen A Terra é constantemente bombardeada por partículas ionizadas e radiação provenientes do Sol.

11 A Aurora Polar Partículas ionizadas provenientes das tempestades solares.

12 Videos

13 Campo Magnético dos Condutores Espira Circular Condutor Retilíneo B = µ.i 2.π.d

14 Solenóide µ. N. i B = L µ = permeabilidade magnética do vácuo = 4.π T.m/A N = número de espiras do solenóide. i = corrente elétrica. L = comprimento do solenóide.

15 Carta Magnética do Brasil

16 FORÇA MAGNÉTICA O conhecimento das forças que atuam sobre partículas ou condutores ajuda a explicar o funcionamento de motores elétricos.

17 Força em uma carga móvel Carga se deslocando em um campo magnético uniforme B: Fm = B q v sen θ B = Campo Magnético (T) q = módulo da carga (C) V = velocidade da carga (m/s) θ = ângulo entre os vetores B e v.

18 Emissão de Elétrons em tubo de raios catódicos produz ionização do gás e emissão de luz.

19 Carga em MCU Raio da trajetória: Fm = Fcp R = m.v B. q Período T do movimento: v = ΔS T T = 2π.m B. q

20 Força em um Condutor Reto Considere um condutor reto, de comprimento L, posto em um campo magnético uniforme B: Fm = B. i. L. sen θ

21 Aplicação 1 Roda de Barlow O Campo magnético cria uma Força de rotação que faz o disco girar continuamente.

22 Aplicação 2 Motores Elétricos Um quadro móvel é colocado em um campo magnético e percorrido por uma corrente elétrica i.

23 Força entre dois condutores paralelos A Força Magnética pode ser atrativa ou repulsiva Fm = µ.i1.12.l 2π.d

24 Fenômenos Magnéticos Podem ser explicados pelos movimentos das cargas elétricas. Substâncias Magnéticas: Quando percorridas por corrente elétrica, as substâncias podem ser: 1 Diamagnéticas: Campo com a corrente é menor que o campo externo. (Bismuto) 2 Paramagnética: Campo com a corrente é um pouco maior que o externo. (Manganês, cromo, estanho, alumínio etc)

25 3 Ferromagnética: Campo com a corrente é muito maior que o externo. (Ferro, cobalto, níquel etc) Apresentam Domínio de Weiss. Histerese Magnética Substâncias que permanecem imantadas mesmo após a retirada da causa da imantação (campo externo). Alnico (liga de Alumínio, Níquel, Cobalto, Cobre e Ferro) Permalloy (liga de Ferro e Niquel)

26 Eletroímã Constituídos de ferro doce (Ferro aquecido e lentamente resfriado). Na passagem de corrente, o ferro se imanta. Cessada a corrente, o ferro se desimanta. Invertendo-se o sentido da corrente, este inverte sua polaridade. Guindaste eletromagnético; campanhias.

27 Aplicações de Supercondutividade Computadores, fios e chips cada vez menores; Automóveis do futuro com motores elétricos; Magnetos Supercondutores; Propriedade de flutuação. Diminuição das dimensões dos motores elétricos.

28 Wildson W de Aragão wildsondearagao@hotmail.com