Aula 12.2
Conteúdo:
• Magnetismo: Campo magnético e suas
características. Os fenômenos magnéticos – Experiência de Oersted.
Habilidades:
• Identificar as características próprias dos campos
magnéticos e suas aplicações, assim como refletir sobre as analogias entre os campos magnéticos, gravitacional e elétrico.
REVISÃO
Os fenômenos magnéticos –
Experiência de Oersted
Quando estudamos a Eletrostática, vimos que cargas elétricas em repouso ou em movimento criam
campos elétricos. Quando estão em movimento, no entanto, elas dão origem também a campo
magnético. Isso foi comprovado experimentalmente em 1820 pelo físico dinamarquês Hans Christian
Oersted (1777 - 1851).
Cargas elétricas em repouso produzem campo elétrico ao seu redor.
6
campo elétrico campo
7 Cargas elétricas em movimento produzem ao seu
redor campo elétrico e campo magnético.
campo magnético campo magnético
As limalhas de ferro são atraídas pelo imã,
orientadas de acordo com as linhas do campo magnético.
Campo magnético
Uma corrente elétrica, ou seja, cargas em
movimento ordenado, produz ao seu redor uma
região de influência. Essa região é chamada campo magnético.
Campo magnético
As limalhas de ferro
são atraídas pelo imã, orientadas de acordo com as linhas do
campo magnético.
Campo magnético
Campo magnético
A presença próxima do ímã causa a imantação da
limalha, transformado suas partículas em pequenos magnetos (magnetização por indução). N S N S N S S N 12
Campo magnético
Com auxílio de bússolas, fica evidenciado que,
externamente ao ímã, as linhas se orientam do polo norte para o polo sul e, internamente ao ímã, do sul para o norte.
Campo magnético
Quando o fio é percorrido por corrente elétrica for
reto, a distribuição das pequenas partículas de ferro imantadas pelo campo magnético da corrente é
circular e concêntrica ao fio.
Vetor campo magnético
O campo magnético é representado em cada ponto por meio do vetor campo magnético(B). A direção desse vetor, em cada ponto, é a tangente à linha de campo que passa pelo ponto considerado.
Vetor campo magnético
Exemplo 1
A figura representa as linhas de indução do campo magnético, criado por um ímã em forma de barra. A B 17 Exemplo 1
a) Identifique os polos norte e sul do ímã;
b) Qual é o sentido do vetor campo magnético B?
Resolução:
a) Colocando-se pequenas agulhas N – S (norte – sul) no plano do ímã, o eixo norte – sul das
agulhas orienta-se de acordo com o esquema:
Resolução:
A B
Resolução:
Como polos de sinais contrários se atraem,
conclui-se que A é o polo norte e B o polo sul.
Resolução:
b) O vetor B é tangente às linhas de campo e tem em cada ponto o sentido destas, ou seja, o
sentido do vetor B em cada ponto é o sentido em que aponta o polo norte da agulha magnética.
Resolução:
A B B B B B B B B B B 23 Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
Uma explicação para omagnetismo dos ímãs foi proposta em 1907 pelo físico francês Pierre Weiss
(1865 – 1940).
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
Cada domínio consiste em bilhões de átomos de ferro alinhados. As setas, que apontam nas mais
diversas direções, nos revelam que os domínios não estão alinhados.
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
Weiss sugeriu que os campos magnéticos criados pelos ímãs seriam decorrentes do
movimento dos elétrons de seus átomos.
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
No experimento de Weis, foi considerado cada conjunto de átomos, cerca de 1020, define uma
região cuja extensão varia entre 0,1mm a 1 mm e, essas regiões são chamadas de domínios
magnéticos.
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
No modelo de Weiss, cada ímã elementar é
representado por uma pequena seta, que simboliza o campo magnético no domínio. A ponta da seta
corresponde ao polo norte, e a extremidade oposta, ao polo sul.
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
Com a presença de um campo magnético externo,
ocorre o alinhamento dos ímãs elementares interior da matéria, que passa a ficar magnetizada.
Os fenômenos magnéticos e as propriedades
magnéticas da matéria
ímãN
S
31 A indução magnética
• Segundo a teoria dos domínios, quando um corpo
de ferro ou aço não está magnetizado, os seus
ímãs elementares estão distribuídos no material com orientação totalmente ao acaso.
A indução magnética
• Para magnetizar esse corpo, basta colocá-lo nas
proximidades de um ímã, que passa a agir sobre
seus domínios magnéticos, causando a orientação ou o “alinhamento” dos ímãs elementares. Esse
processo de imantação é chamado de indução magnética do ímã sobre o corpo inicialmente desmagnetizado.
Exemplo 2
A figura representa um ímã em forma de barra e aponta duas direções (1 ) e ( 2 ). O ímã pode ser cortado em duas partes ao longo de uma dessas
direções. De que modo deve ser feito o corte, para que, logo após a divisão, os pedaços resultantes
apresentem entre si:
Exemplo 2
a) Atração b) Repulsão
N
S
(2)
Resolução:
a) Se o corte for na direção de 1, os pedaços resultantes se atraem;
b) Se o corte for na direção 2, os pedaços resultantes se repelem.
Os antigos navegadores usavam a bússola para orientação em alto-mar, por causa da sua
propriedade de alinhar de acordo com as linhas do campo
geomagnético.
Exercício 01
Representação das linhas do campo magnético terreste
Terra
Analisando a figura onde estão representadas essas linhas, podemos afirmar que:
a) O polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo norte geográfico porque o norte geográfico corresponde ao sul magnético;
Exercício 01
b) O polo norte do ponteiro da bússola aponta para o polo norte geográfico porque as linhas do
campo magnético não são fechadas;
c) O polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo sul geográfico porque o sul geográfico
corresponde ao sul magnético;
Exercício 01
d) O polo norte do ponteiro da bússola aponta para o polo sul geográfico porque o norte geográfico
corresponde ao norte magnético;
e) O polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo sul geográfico porque o norte geográfico
corresponde ao sul magnético.
Exercício 01
(FMTM – MG) Na figura está representado um ímã em forma de barra Represente graficamente ou
descreva a direção e o sentido do campo magnético nos pontos:
Exercício 02
a) A (no interior do ímã); b) B (externo)
Exercício 02
N A
S
B
42 Respostas dos exercícios da DLI:
1. Letra: “ b “ 2. a) A (no interno do ímã); ⟻ 𝑩𝑨 43 Respostas dos exercícios da DLI:
b) B (externo)
⟼ 𝑩𝑩
RESUMO DA AULA
Aula 12.1
• Os imãs podem ser naturais ou artificiais;
• São comumente representados em forma de
barras e tem um lado norte e outro sul:
• Os polos de um imã não podem ser separados,
pois não existem monopolos magnéticos.
RESUMO DA AULA
Aula 12.1
Pólo sul: S
Pólo norte: N
RESUMO DA AULA
Aula 12.2
Campo magnético: uma corrente elétrica, ou seja, cargas em movimento ordenado, produz ao seu
redor uma região de influência. Essa região é chamada campo magnético.
RESUMO DA AULA
Aula 12.2
As limalhas de ferro
são atraídas pelo imã, orientadas de acordo com as linhas do
campo magnético.
Campo magnético
RESUMO DA AULA
Aula 12.2
Vetor campo magnético: O campo magnético é representado em cada ponto por meio do vetor
campo magnético(B). A direção desse vetor, em cada ponto, é a tangente à linha de campo que passa pelo ponto considerado.
RESUMO DA AULA
Aula 12.2
1. Você pode citar exemplos de aparelhos na sua sala de aula que utilizem imãs?
2. Uma barra imantada, apoiando numa superfície perfeitamente lisa e horizontal, é dividida
habilmente em três pedaços A, B e C.
A B C
Explique o que vai acontecer com os pedaços A e C se a parte B for cuidadosamente retirada.
