FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO

Unidade IIIEnergia: transformação e conservação

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 13.2ConteúdoEletromagnetismo – Campo magnético gerado por uma corrente elétrica ao percorrer um fio retilíneo e longo.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeCompreender o funcionamento do campo magnético gerado por uma corrente elétrica atravessando um fio retilíneo e longo, determinando sua intensidade, direção e sentido.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Campo magnéticoUm campo magnético é criado pela influência das correntes elétricas que estão em movimento e pelos ímãs.Um campo magnético é uma região em volta de um ímã onde acontecem as interações magnéticas. Este ímã também pode ser representado por um vetor que é chamado de indução magnética.

REVISÃO

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Linhas de Campo magnético • Sua direção é sempre

tangente a cada linha de campo em qualquer ponto do campo magnético.

• Seu sentido é o mesmo da respectiva linha de campo.

• Sua intensidade é proporcional à densidade das linhas de campo.

REVISÃO

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Desafio do dia

DESAFIO DO DIA

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O campo magnético em um fio é sempre circular? E o sentido muda de acordo com o sentido da corrente? Justifique.

DESAFIO DO DIA

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A experiência de OerstedUtilizando-se inicialmente de um fio condutor retilíneo, por onde passava uma corrente elétrica, Oersted posicionou sobre esse fio uma agulha magnética, orientada livremente na direção norte-sul.

AULA

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Fazendo passar uma corrente no fio, observou que a agulha sofria um desvio em sua orientação, e que esse desvio era perpendicular a esse fio.Ao interromper a passagem de corrente elétrica, a agulha voltou a se orientar na direção norte-sul.

AULA

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Experimento de Oersted

AULA

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O campo magnético de um fio retilíneoA intensidade do campo magnético gerado ao redor do fio condutor retilíneo é dada pela seguinte equação:

Onde:B é o campo magnético medido em Tesla (T).i é a corrente elétrica que atravessa o fio medida em Amperes (A).R é a distância do fio até o ponto.

B = iR

.μ0

2π

AULA

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Onde:µ0 é a grandeza física que caracteriza o meio no qual o fio condutor está imerso. Essa grandeza é chamada de permeabilidade magnética do meio. A unidade de μ, no SI, é T.m/A (tesla x metro/ampere). Para o vácuo, a permeabilidade magnética (μo) vale, por definição:

µ0 = 4π . 10-7 T.m/A

AULA

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A regra da mão direita

AULA

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Regra da mão direita

AULA

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Exemplo 1Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica de 4A, vertical para baixo. Determine o vetor campo magnético em um ponto P situado a 50cm à direita do fio.

AULA

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Soluçãoi = 4AR = 50cm / 100 = 0,5mμo = 4π . 10-7 T.m/A

B = i

4

R

0,5

.

.

μ0

B =

B = 8 . 10-7 T

4π . 10-7

2π

2π

AULA

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1. Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica de 2A, vertical para baixo. Determine o vetor campo magnético em um ponto P situado a 50cm à direita do fio.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. Colocando-se dois fios paralelos e neles é percorrido correntes de mesma intensidade, mas de sentidos opostos, uma bússola colocada à mesma distância desses dois fios, vai ter sua agulha defletida? Justifique.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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Solução:1. B = i

2

R

0,5

.

.

μ0

B =

B = 4 . 10-7 T

4π . 10-7

2. Não, pois nesse caso o campo magnético resultante é igual a zero.

2π

2π

INTERATIVIDADE

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Campo magnéticoDefinimos o campo magnético como sendo a região do espaço onde um ímã, seja ele em forma de barra ou de ferradura, manifesta sua ação.

RESUMO DO DIA

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O campo magnético é representado por um vetor chamado de vetor indução magnética, que pode ser representado por:

RESUMO DO DIA

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Campo magnético dos ímãsUm ímã em forma de barra que cria à sua volta um campo magnético, observe a figura:

RESUMO DO DIA

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A experiência de OerstedA experiência de OerstedAinda no ano de 1820, os cientistas do mundo todo acreditam que os fenômenos elétricos e magnéticos eram totalmente independentes um do outro. No entanto, o físico dinamarquês H. Oersted notou que isso não era verdade.

RESUMO DO DIA

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RESUMO DO DIA

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O campo magnético de um fio retilíneoA intensidade do campo magnético gerado ao redor do fio condutor retilíneo é dada pela seguinte equação:

Onde:B é o campo magnético medido em Tesla (T).i é a corrente elétrica que atravessa o fio medida em Amperes (A).R é a distância do fio até o ponto.

B = iR

.μ0

2π

RESUMO DO DIA

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Onde:µ0 é a grandeza física que caracteriza o meio no qual o fio condutor está imerso. Essa grandeza é chamada de permeabilidade magnética do meio. A unidade de μ, no SI, é T.m/A (tesla x metro/ampere). Para o vácuo, a permeabilidade magnética (μo) vale, por definição:

µ0 = 4π . 10-7 T.m/A

RESUMO DO DIA

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Regra da mão direita

RESUMO DO DIA

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É bastante comum ouvirmos o ditado popular que diz “os opostos se atraem”, fazendo uma analogia com os ímãs naturais, os quais possuem dois polos, norte e sul. Na sua opinião, para que dois ímãs sejam atraídos um pelo outro devemos aproximar seus polos iguais ou seus polos opostos?

S N S SN S N N

DESAFIO DO DIA

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Desafio do dia

DESAFIO DO DIA

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O campo magnético em um fio é sempre circular? E o sentido muda de acordo com o sentido da corrente? Justifique.

DESAFIO DO DIA

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