Baixe Eletromagnetismo: Fontes de Campos Magnéticos e outras Slides em PDF para Física, somente na Docsity! FÍSICA: ELETROMAGNETISMO Prof. Bruno Lourenço FONTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS LEI DE BIOT-SAVART Observação: pela lei de Biot-Savart vemos que uma corrente não produz campo magnético em um ponto na direção ao longo do próprio condutor pois 𝑑𝐵 = 𝜇0 4𝜋 𝐼 𝑑 Ԧ𝑠 𝑠𝑒𝑛𝜃 𝑟2 onde 𝜃 = 0 ⇒ 𝑠𝑒𝑛𝜃 = 0, portanto: 𝑑𝐵 = 0 FIO CONDUTOR RETO LONGO Na ausência de corrente, as bússolas apontam na direção do polo norte da Terra. Quando passa corrente pelo condutor, as bússolas apontam na direção tangente de um caminho circular (que é a direção do campo magnético criado pela corrente). Limalhas de ferro em torno de um condutor pelo qual passa uma corrente elétrica. FIO CONDUTOR RETO LONGO Quando passa corrente pelo condutor, as bússolas apontam na direção tangente de um caminho circular (que é a direção do campo magnético criado pela corrente). Regra da mão direita para descobrir o sentido do campo magnético LEI DE AMPÈRE A integral de 𝐵 ∙ 𝑑 Ԧ𝑠 ao longo de qualquer caminho fechado é dada por ර𝐵 ∙ 𝑑 Ԧ𝑠 = 𝜇0𝐼𝑒𝑛𝑣 onde 𝐼𝑒𝑛𝑣 é a corrente total “envolvida” pelo caminho. LEI DE AMPÈRE Curva amperiana arbitrária Aponte o polegar na direção da corrente resultante e gire os dedos em torno da curva amperiana. 𝐼𝑒𝑛𝑣 = 𝐼1 − 𝐼2 + 𝐼3 Vista em perspectiva Vista do plano da curva 𝐼4 𝐼4 EXEMPLO 2 Seja um condutor retilíneo pelo qual passa uma corrente 𝐼. Calcule a intensidade do campo magnético a uma distância 𝑟 do condutor: 𝐵ׯ ∙ 𝑑 Ԧ𝑠 = 𝜇0𝐼𝑒𝑛𝑣 𝑟 𝐵 𝑑Ԧ𝑠 EXEMPLO 2 Seja um condutor retilíneo pelo qual passa uma corrente 𝐼. Calcule a intensidade do campo magnético a uma distância 𝑟 do condutor: 𝐵ׯ ∙ 𝑑 Ԧ𝑠 = 𝜇0𝐼𝑒𝑛𝑣 𝐵𝑑𝑠ׯ = 𝜇0𝐼 𝐵 𝑑𝑠ׯ = 𝜇0𝐼 𝐵(2𝜋𝑟) = 𝜇0𝐼 𝑟 𝐵 𝑑Ԧ𝑠 EXEMPLO 2 Seja um condutor retilíneo pelo qual passa uma corrente 𝐼. Calcule a intensidade do campo magnético a uma distância 𝑟 do condutor: 𝐵ׯ ∙ 𝑑 Ԧ𝑠 = 𝜇0𝐼 𝐵𝑑𝑠ׯ = 𝜇0𝐼 𝐵 𝑑𝑠ׯ = 𝜇0𝐼 𝐵(2𝜋𝑟) = 𝜇0𝐼 𝐵 = 𝜇0𝐼 2𝜋𝑟 𝑟 𝐵 𝑑Ԧ𝑠 Campo magnético a uma distância 𝑟 em torno de um condutor retilíneo. CAMPO MAGNÉTICO NO CENTRO DE UM FIO EM FORMATO DE ARCO DE CIRCUNFERÊNCIA Seja um fio em formato de arco de circunferência de raio, 𝑅, com ângulo 𝜙, carregando uma corrente 𝐼. O campo magnético no ponto C, no centro do arco, é dado por 𝐵 = 𝜇0𝐼𝜙 4𝜋𝑅 Atenção: 𝜙 tem que ser medido em radianos! EXEMPLO 5 O fio da figura é percorrido por uma corrente i = 970 mA e tem a forma de um arco de circunferência de raio R = 48 cm e ângulo central 90°, ladeado por dois trechos retilíneos cujos prolongamentos se interceptam no centro C do arco. Determine o campo magnético B no ponto C. EXEMPLO 6 Dois condutores de raios 𝑅1 = 4,0 𝑐𝑚 e 𝑅2 = 8,0 𝑐𝑚 são percorridos por uma corrente 𝑖 = 0,5 𝐴 e possuem o mesmo centro de curvatura, C, com ângulo 𝜃 = 70°. a) Calcule a intensidade do campo magnético em C devido ao arco de menor raio. b) Calcule a intensidade do campo magnético em C devido ao arco de maior raio. c) Calcule a intensidade do campo magnético resultante em C. d) Qual é o sentido do campo magnético resultante em C? EXEMPLO 7 Dois condutores semicirculares de raios 𝑅1 = 4,0 𝑐𝑚 e 𝑅2 = 8,0 𝑐𝑚 são percorridos por uma corrente 𝑖 = 0,5 𝐴 e possuem o mesmo centro de curvatura, C. a) Calcule a intensidade do campo magnético em C devido ao semicírculo de menor raio. b) Calcule a intensidade do campo magnético em C devido ao semicírculo de maior raio. c) Calcule a intensidade do campo magnético resultante em C. d) Qual é o sentido do campo magnético resultante em C?
