O que é campo magnético?

Antes de você entender o que é campo magnético, é preciso saber o que é força magnética.

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. Matematicamente, ele é um campo vetorial, que pode ser representado de duas maneiras:

• Um conjunto de vetores, como uma grade, apontando na direção que uma bússola apontaria.
• Linhas de campo, linhas que são conectadas com os vetores.

É preciso observar algumas propriedades das linhas de campo:

• As linhas de campo são tangentes, ou seja, não se cruzam.
• Se o campo magnético é mais forte em determinada região, esse será o local onde as linhas naturalmente vão se aglomerar. Ou seja, a densidade das linhas de campo indica a força do campo.
• As linhas formam ciclos, assim, não existe um começo ou um fim para elas.
• A direção do campo é indicada, normalmente, por setas nas linhas ou nomeando duas regiões como N (Norte) e S (Sul). Assim, entende-se que o campo parte do Norte para o Sul.
• Você consegue visualizar as linhas de campo. Um experimento possível é jogar uma limalha de ferro perto de uma superfície com um objeto magnético. Como se fossem imãs, as limalhas se separam, e formam, o que poderia se chamar de linhas de campo.

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.

Criando um campo magnético

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 também 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:

1. Quando o sentido da corrente é invertido, suas ações também são invertidas;
2. As ações exercidas sobre um condutor móvel por dois outros condutores, fixos, posicionados na mesma distância do primeiro são iguais;
3. 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;
4. 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 μ_0​ a constante de permeabilidade magnética no vácuo = 4π⋅10⁻⁷ T⋅m/A.

B = ^μ0​I​/2πr

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.