Campo Magnético Produzido por Corrente Elétrica, Slides de Matérias técnicas

Baixe Campo Magnético Produzido por Corrente Elétrica e outras Slides em PDF para Matérias técnicas, somente na Docsity! Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física Ensino Médio, 3ª Série Campo magnético produzido por corrente elétrica FÍSICA, 3ª Série Campo magnético produzido por corrente elétrica A DESCOBERTA DO ELETROMAGNETISMO Hans Christian Oersted -1820 Imagem: Hans Christian Ørsted quando jovem. Pintura do Século 19. / Autor Desconhecido / Domínio Público, United States Public Domain • Em cada ponto do campo o vetor B é perpendicular ao plano definido pelo ponto e o fio. • As linhas de indução magnética são circunferências concêntricas com o fio. • O vetor B é tangente em cada pondo das linhas de indução magnética(1). Im ag em : A ut or D es co nh ec id o / G N U F re e D oc um en ta tio n Li ce ns e Sentido das Linhas de força do Campo Magnético • Imagem: Regra da mão direita / Autor Desconhecido / Public Domain • Vista em perspectiva • Vista de cima • Vista de lado Grandeza orientada do plano para o observador (saindo do plano) Grandeza orientada do observador para o plano (entrando no plano) Imagem: Talos / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Imagem: Autor Desconhecido / GNU Free Documentation License Im ag em : S E E -P E , r ed es en ha do a p ar tir d e im ag em d e A ut or D es co nh ec id o. Solução • Pela regra da mão direita, o vetor tem o sentido indicado na figura a seguir: Vista em perspectiv a i P B A mT mcmd Ai Dados o       7 1 104 10220 5 :  • A intensidade de B vale: TB d iB o 6 1 7 105 1022 5104 .2               Im ag em : R eg ra d a m ão d ire ita / A ut or D es co nh ec id o / P ub lic D om ai n Campo Magnético em uma Espira Circular • Considere uma espira circular (condutor dobrado segundo uma circunferência) de centro O e raio R. • As linhas de campo entram por um lado da espira e saem pelo outro, podendo este sentido ser determinado pela regra da mão direita. Linhas obtidas experimentalmente com limalha de ferro Im ag em : O c am po m ag né tic o de u m a ba rr a m ag né tic a re ve la do p or li m al ha de fe rr o em p ap el / N ew to n H en ry B la ck / P ub lic D om ai n e U ni te d S ta te s pu bl ic d om ai n Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Campo Magnético no centro de uma Espira Circular • A intensidade do vetor B no centro O da espira vale: R iB o    2  i  corrente em ampère R  raio da espira em metros o  permeabilidade magnética do vácuo. AmTo   7104  Polos de uma Bobina Chata • Aproximando-se um ímã de uma bobina, verifica-se que o polo norte daquele atrai o sul da bobina, repelindo o norte da mesma. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Campo Magnético em um Solenoide • O solenoide é um dispositivo em que um fio condutor é enrolado em forma de espiras não justapostas. • O campo magnético produzido próximo ao centro do solenoide (ou bobina longa) ao ser percorrido por uma corrente elétrica i , é praticamente uniforme (intensidade, direção e sentido constantes). Imagem: Uma renderização tridimensional de uma solenóide / Zureks / domínio público Linhas de Indução em um Solenoide • O solenoide se comporta como um ímã, no qual o polo sul é o lado por onde “entram” as linhas de indução e o lado norte, o lado por onde “saem” as linhas de indução. Linhas de indução obtidas com limalha de ferro Imagem: SiriusA / public domain Exemplo • Um solenóide de 1000 espiras por metro está no vácuo e é percorrido por uma corrente de 5,0A. Qual a intensidade do vetor indução magnética no interior do solenoide? Solução A mT mL espirasN Ai Dados o       7104 1 1000 5 :  TB B L iNB o 3 37 102 1 510104           O Eletroímã • Uma bobina com núcleo de ferro constitui um eletroímã. • Em virtude da imantação do pedaço de ferro, o campo magnético resultante assim obtido é muito maior do que o campo criado apenas pela corrente que passa pela bobina. (1) Imagem: Eletroímã / Letanure / Domínio Público Imagem: Guindaste com eletroímã / Zwergelstern / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported Exercícios • 1. (UFSC) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). a) Polos magnéticos de mesmo nome se atraem, enquanto polos de nomes contrários se repelem. b) Num campo magnético uniforme, as linhas de indução magnética são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas. c) As linhas de indução magnética “saem” do polo norte e “chegam” ao polo sul. d) As linhas de indução magnética, do campo magnético produzido por uma corrente i, que percorre um condutor reto, são ramos de parábolas situadas em planos paralelos ao condutor. e) No interior de um solenoide, o campo de indução magnética pode ser considerado como uniforme e tem a direção do seu eixo geométrico. • 4. (UFMG) A figura mostra dois fios M e N, paralelos, percorridos por correntes de mesma intensidade, ambas saindo da folha de papel. O ponto P está a mesma distância dos dois fios. A opção que melhor representa a direção e o sentido corretos para o campo magnético, que as correntes criam em P, é: M N P • 5. (UFSC) Seja uma espira circular de raio r , na qual passa uma corrente de intensidade i . Considere o campo magnético gerado por esta espira. Marque a(s) proposição(ões) verdadeiras. a) O campo no centro da espira é perpendicular ao plano definido pela espira. b) O campo no centro da espira está contido no plano definido pela espira. c) O campo gerado fora da espira, no plano definido por ela, tem mesma direção e mesmo sentido do campo gerado no interior da espira, também no plano definido por ela. d) Se dobrarmos a corrente i , o campo gerado cai à metade. e) Se dobrarmos o raio da espira, o campo gerado em seu centro cai a ¼ do valor anterior. f) Se invertermos o sentido da corrente, a direção e o sentido do campo gerado não se alteram.