Roteiro de estudos 3º E - Física 06/07 à 10/07
Prof ° Carlos
Campo magnético gerado por um fio condutor
Inicialmente, a eletricidade e o magnetismo foram estudados de forma separada, pois filósofos gregos pensavam que esses dois ramos da física não tinham relação. Porém, após os experimentos de Cristian Oersted foi possível verificar que eletricidade e magnetismo tinham sim uma relação. Em seus experimentos, Oersted pôde comprovar que um fio percorrido por uma corrente elétrica gerava a sua volta um campo magnético. Essa comprovação veio através da movimentação da agulha de uma bússola.Essa corrente elétrica produz um campo magnético proporcional à intensidade da corrente, isto é, quanto mais intensa for a corrente elétrica que percorre o fio, maior será o campo magnético produzido a sua volta.
Conclusão
Quando um fio retilíneo é percorrido com uma corrente elétrica i, ele gera ao seu redor um campo magnético, cujas as linhas do campo são circunferências concêntricas pertencentes ao plano perpendicular ao fio e com centro comum em um ponto dele.
Para sabermos qual o sentido do campo magnético deste fio utilizamos a regra da mão direita. Coloca-se polegar direito no mesmo sentido que a corrente, assim a direção que os demais dedos curvados nos mostrará será o sentido do campo, como mostra a figura abaixo:
O fio, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, cria em volta magnético.de si um campo
A força magnética é uma grandeza vetorial, portanto, ela possui uma direção, um sentido e um módulo. Lembre-se que a força magnética é perpendicular ao campo magnético (B) e a velocidade (v) da carga magnética (q).
Com a mão direita aberta, temos que o polegar representa o sentido da velocidade (v) e os outros dedos representam o sentido do campo magnético (B). Já a palma da mão corresponde ao sentido da força magnética (F). Para compreender melhor essa regra, veja a figura abaixo:
Solenoide é um condutor longo e enrolado de modo que forma um tubo constituído de espiras igualmente espaçadas. Aplicando uma corrente no fio, ele gera um campo magnético.
Na física chamamos de solenoide todo fio condutor longo e enrolado de forma que se pareça com um tubo formado por espiras circulares igualmente espaçadas. Este condutor também pode ser chamado de bobina chata. Portanto, ao se deparar com ambos os nomes, lembre-se que eles são sinônimos, pois nos dois casos temos um agrupamento de espiras.
O enrolamento de um fio sobre um tubo de caneta, por exemplo, é um solenoide. Configuramos um solenoide a partir da reunião das configurações das linhas de campo magnético produzidas por cada uma das espiras. Para fazermos um solenoide basta enrolarmos um fio longo sobre um tubo de caneta, por exemplo. A figura abaixo nos mostra um solenoide percorrido por uma corrente elétrica i e de comprimento L.
Como todo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica gera ao seu redor um campo magnético, não é diferente para um solenoide.
Definições e considerações
• Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de uma força elétrica.
• A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro de um campo magnético é sempre perpendicular à velocidade da carga.
• O campo magnético gerado por um fio retilíneo é diretamente
proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional à distância de um ponto qualquer ao fio;
• O campo magnético do fio retilíneo sempre é circular. O sentido da corrente elétrica define se o campo magnético ocorre no sentido horário ou anti-horário.
• O módulo do campo magnético gerado por uma espira é inversamente proporcional ao raio.
• O sentido da corrente elétrica define a direção do campo magnético gerado pela espira.
• Se a corrente elétrica que flui por uma espira for dobrada, o campo magnético gerado por ela será duas vezes maior;
• Um fio muito longo, percorrido por uma corrente elétrica constante cria um campo magnético em torno do fio. Nesse caso o campo magnético diminui à medida que a distância em relação ao condutor aumenta.
• O eletromagnetismo é utilizado em máquinas elétricas que convertem energia elétrica em energia mecânica, por exemplo, o motor elétrico.
Revisando:
Orientações:
• Antes de fazer a atividade leia as explicações acima , clique no link abaixo para assistir ao Vídeo do Centro de Mídias SP sobre o tema abordado.
https://youtu.be/InKnIJRt77I?list=PLYyXIuxt8-m2BFuOtu_x6KPK-UgIyC3gZ
• Faça as atividades no caderno, tire uma foto, anexe no link abaixo e clique em enviar .
https://forms.gle/32XKSJr4qK5ddCQk8
Atividades
1 ) Um ímã, com certeza, NÃO atrai: a) uma arruela de ferro.
b) um prego.
c) uma lâmina de barbear. d) uma caneca de alumínio.
2 ) O campo magnético medido em um ponto P próximo
de um condutor longo retilíneo no qual circula uma corrente constante, terá o seu valor quadruplicado quando:
a) a corrente for quadruplicada e a distância ao condutor também. b) a corrente for duplicada e a distância reduzida à metade.
c). a corrente for mantida constante e a distância reduzida à metade. d). a corrente for duplicada e a distância ficar inalterada.
3 ) Um fio longo e retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica constante I e o vetor indução magnética em um ponto próximo ao fio tem módulo B. Se o mesmo fio for percorrido por uma corrente elétrica constante igual a 3I, o valor do módulo do vetor indução magnética, no mesmo ponto próximo ao fio, será: a)B/3
c) 2B d) 3B
4) - Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica constante, que cria um campo magnético em torno do fio. Podemos afirmar que esse campo magnético:
a) tem o mesmo sentido da corrente elétrica. b) é uniforme.
c) é paralelo ao fio..
