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A magnetita apresenta na sua composição,
aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou
26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio. É a pedra-ímã
mais magnética de todos os minerais da Terra, e a
existência desta propriedade foi utilizada para a
fabricação de bússolas.
Os gregos descobriram na região onde hoje
chamamos de Turquia, um minério com
capacidade de atrair ferro e outros minérios
semelhantes.
Pedaços de magnetita encontradas na natureza
são chamados de imãs naturais. Estes imãs naturais
são constituídos por óxido de ferro (Fe3O4) e
manifestam propriedades naturais que chamamos
de fenômenos magnéticos.
Prof. Igor Dornelles Schoeller
IMÃ: Dispositivo capaz de atrair Fe, Co, Ni, Aço (ferromagnéticos)
S N
Várias
formas.
A PROPRIEDADE DE
ATRAÇÃO É
MAIOR NAS EXTREMIDADES.
TIPOS DE IMÃS
NATURAL TEMPORÁRIO
MAGNETITA CONTATO ATRITO CORRENTE
ELÉTRICA
PÓLOS DE UM IMÃ
N S
N S
N N
S
S Pólos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários se atraem.
INSEPARABILIDADE DOS PÓLOS
Inexistência do monopolo
magnético: Ao dividirmos um imã
em várias partes teremos sempre
a presença do par de pólos norte e
sul.
DOMINÍOS MAGNÉTICOS Naturalmente,todos os
materiais apresentam
domínios
magnéticos(gerados
pelo movimento dos
elétrons - spin),em geral
de forma desorganizada
Se o material é levado a presença de um campo
magnético externo, esses domínios podem se
orientar; temos neste caso um material
ferromagnético
MAGNETISMO E TEMPERATURA
Todo imã natural perde o poder magnético ao atingir uma
determinada temperatura, chamada de Ponto de Curie.
Ferro: Temperatura de Curie: 770°C
Cobalto: Temperatura de Curie: 1075°C
Níquel: Temperatura de Curie: 365°C
É a região do espaço em que um
corpo de prova fica sujeito a uma
força magnética.
Seu sentido se dá do
pólo Norte para o pólo
Sul e tem direção
perpendicular às linhas
de indução.
Em um campo magnético,
chama-se linha de indução toda
linha que, em cada ponto, é
tangente ao vetor B e orientada
no seu sentido.
As linhas de indução são obtidas
experimentalmente.
As linhas de indução saem do
pólo norte e chegam ao pólo sul,
externamente ao ímã.
Essas linhas de indução são
representações da variação do
campo magnético em uma certa
região do espaço e são tangentes
ao vetor campo magnético.
MAGNETISMO DA TERRA
A B ú s s o l a
Suspendendo-se livremente um imã em
barra, ele gira até assumir,
aproximadamente ,a direção norte-sul
geográfica. Essa propriedade nos permite
verificar a existência do campo magnético
terrestre e propiciou aos chineses a
invenção da bússola (agulha magnética).
Cinturão de Van Allen- Descoberto por
James Van Allen em 1958,
Magnetosfera
– região
envoltória do
seu campo
magnético
Vento solar
Aurora Boreal – Pólo
Norte
Aurora Austral – Pólo
Sul
+ -
+ - i
i
N N
S S Experiência de Oersted: O físico químico
dinamarquês Hans C.Oersted verificou em 1820 que
ao aproximarmos uma agulha magnética a um fio
condutor quando percorrido por uma corrente
elétrica, ocorre desvio na agulha magnética. Em
outras palavras, ele descobriu que uma corrente
elétrica percorrendo um fio condutor cria um campo
magnético.
Campo magnético criado em um fio
Condutor
Quando um fio condutor é percorrido por
uma corrente elétrica, cria-se um campo
magnético de tal forma que o vetor campo
magnético é perpendicular ao plano que
contém o fio.
Visto em perspectiva Visto de cima Visto de lado
Grandeza orientada do plano para o observador (saindo do plano)
Grandeza orientada do observador para o plano (entrando no plano)
r
i
B
Regra da mão direita
Módulo do Campo Magnético em fio condutor
Coube a dois
franceses, Jean-
Baptiste-Biot e
Félix Savart, a
formulação da
equação que
permitiu calcular a
intensidade do
campo magnético
gerado por uma
corrente elétrica.
Aplicando a lei de Biot-Savart:
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético (T-Tesla)
i: corrente elétrica ( A)
d: distância perpendicular entre o fio condutor e o ponto P onde se encontra o vetor campo
magnético (m)
0: permeabilidade magnética no vácuo = 4.10-7 T.m/A
d
iB o
.2
(FESP-PE-adaptado) Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma
corrente de intensidade 3,0 A. Qual a intensidade do campo magnético do fio a 50
cm?
Resolução:
A intensidade do campo a 0,5 m de distância do fio é:
.10.2,1
5,0..2
3.10.4
.2
6-7
Td
iB o
Tesla
Unidade de
campo
magnético.
As linhas de campo entram por um lado da
espira e saem pelo outro, conforme a regra
da mão direita.
Corrente no sentido Horário:
Corrente no sentido Anti-horário:
Módulo
Direção e Sentido
Regra da Mão Direita
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético no centro da espira (T)
i: corrente elétrica ( A)
R: raio da espira (m)
0: permeabilidade magnética no vácuo = 4.10-7 T.m/A
•O solenóide é um dispositivo em que um fio condutor é enrolado em forma de
espiras não justapostas.
•O campo magnético produzido próximo ao centro do solenóide (ou bobina longa)
ao ser percorrido por uma corrente elétrica i , é praticamente uniforme
(intensidade, direção e sentido constantes). Esta característica nos permite
analisar o solenóide como um imã.
L
i i
Onde:
B: módulo do vetor campo magnético (T)
i: corrente elétrica ( A)
N: nº de espiras
L: comprimento do solenóide (m)
0: permeabilidade magnética no vácuo = 4.10-7 T.m/A
Módulo
Direção e Sentido
Regra da Mão Direita
(OSEC-SP) Um solenóide
compreende 5.000 espiras
por metro. Qual é o campo
magnético na região central do
solenóide, quando passa uma
corrente de 0,2 A?
(OSEC-SP) Duas espiras
circulares concêntricas e
coplanares, de raios 3π m e 5 π m
são percorridas por correntes de
3 A e 4 A, como mostraa figura.
Calcule o módulo do vetor
indução magnética no centro das
piras.
(FAAP-SP) Duas retas paralelas
conduzem correntes com a
mesma intensidade i = 10 A.
Calcule a intensidade do campo
magnético no ponto P, situado no
plano das retas, conforme a
figura.