A força magnética ocorre devido à força eletromagnética. Quando dois objetos com cargas em movimento interagem, ocorre a força magnética. Se eles se movimentam no mesmo sentido, existe uma força de atração (os polos opostos de dois imãs), se a movimentação é no sentido oposto, há uma força de repulsão (os polos iguais).
A região em volta desses objetos (imãs) é descrita como campo magnético.
Medindo o Campo Magnético
Uma grandeza vetorial é descrita por dois fatores: direção e força. A unidade de medida no Sistema Internacional (SI) para o campo magnético é o tesla (T).
- Tesla = quanta força é aplicada a uma carga que se move por causa de um campo.
- O campo da Terra é mais ou menos 5 x 10-5 .
- Gauss é outra unidade de medida que pode ser usada. 1 T = 10 4
- B = magnitude do campo magnético.
- H = força do campo magnético.
- B e H usam a mesma unidade de medida.
Campo Magnético de um fio retilíneo
Pode-se criar um campo magnético ao fazer uma corrente fluir por meio de um fio conectado a uma bateria. O aumento do campo é proporcional ao aumento da corrente. Se você se move para longe do fio, o campo magnético diminui proporcionalmente. Para isso, tem-se a Lei de Ampère.
Quem foi Ampère?
André-Marie Ampère nasceu em 20 de junho de 1775. Suas pesquisas sobre os fenômenos eletrodinâmicos fizeram dele um dos mais importantes cientistas da história.
Em 1820, apresentou suas descobertas sobre as propriedades magnéticas da corrente elétrica. Sete anos mais tarde, publicou a obra Teorias Matemáticas dos Fenômenos Eletrodinâmicos, enunciando 4 princípios do eletromagnetismo. São eles:
- Quando o sentido da corrente é invertido, suas ações também são invertidas;
- As ações exercidas sobre um condutor móvel por dois outros condutores, fixos, posicionados na mesma distância do primeiro são iguais;
- A ação de um circuito fechado ou um conjunto de circuitos fechados sobre um elemento muito pequeno de uma corrente elétrica é perpendicular a esse elemento;
- Se a intensidade for constante, as interações de dois elementos de corrente não sofrem mudanças quando as dimensões lineares e suas distâncias se modificam em uma mesma proporção.
Lei de Ampère
Descreve qual é o campo magnético a determinada distância r de um fio longo e reto que é conduzido por uma corrente I. Sendo μ0 a constante de permeabilidade magnética no vácuo = 4π⋅10−7 T⋅m/A.
B = μ0I/2π
Para conhecer a direção do campo, se você considerar uma corrente convencional através de um fio reto, existe uma regra chamada: regra do aperto da mão direita. Para isso, aperte a mão direita como se estivesse segurando o fio, com o polegar apontando na direção que a corrente está. A direção dos seus outros dedos indica a direção do campo magnético ao redor do fio.
Para ajudar na visualização, veja o exemplo:
Um fio percorrido por uma corrente de intensidade igual a 6 A. Qual será o campo magnético de um ponto situado a 3 cm do fio?
O cálculo é feito por meio da equação demonstrada acima. Sendo assim, temos que as grandezas são: I = 6 A, r: 3 cm = 3 x 10 -2 m. Calcule.
B = μ0I/2πr
B = 4 π.10-7 x 6 /2π x 3.10 -2
B = 4 . 10 -5 T
Para conhecer a direção do campo, se você considerar uma corrente convencional através de um fio reto, existe uma regra chamada: regra do aperto da mão direita. Para isso, aperte a mão direita como se estivesse segurando o fio, com o polegar apontando na direção que a corrente está. A direção dos seus outros dedos indica a direção do campo magnético ao redor do fio.
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