Prof Wildson de Aragão · 2013. 6. 9. · θ = ângulo entre os vetores B e v. Eletromagnetismo - Wildson de Aragão . Emissão de Elétrons em tubo de raios catódicos produz ionização

Prof Wildson de Aragão

Introdução

Eletromagnetismo - Wildson de Aragão

Ímã - Corpo com poder de atrair ferro ou outros ímãs.

- Fenômeno observado na Magnésia (atual Turquia) há mais de mil anos.

- Composto de magnetita (óxido de ferro – Fe3O4), considerado ímã natural.


Ímã artificial Por muito tempo os ímãs naturais supriram as necessidades da humanidade. Com o progresso foi necessário o desenvolvimento de ímãs artificiais, através de um processo chamado imantação.

Ímãs artificiais geralmente são construídos em forma de barra ou ferradura.


Tipos de Ímãs

Ferrite (cerâmico)

Alnico.

Samário Neodímio


Propriedades dos Ímãs 1. Aproximando um ímã em forma de barra a limalhas

de ferro, estas se distribuem nas extremidades do ímã.

2. Todo ímã possui dois pólos magnéticos: Norte (NM) e Sul (SM).


3. Os pólos de todo ímã são inseparáveis.

4. O pólo norte de um ímã atrai o pólo sul, e vice versa.

Pólos diferentes se atraem e pólos iguais se repelem.


A Bússola

Linhas de Força do campo magnético terrestre interagem com o campo magnético da Bússola.


CAMPO MAGNÉTICO Toda corrente elétrica percorrendo um condutor gera, ao redor deste, um campo magnético.

Convencionou-se que as linhas de força de um campo magnético orientam-se do pólo norte para o sul do ímã.


Campo magnético da Terra

Cinturão de Van Allen

A Terra é constantemente “bombardeada” por partículas ionizadas e radiação provenientes do Sol.


A Aurora Polar

Partículas ionizadas provenientes

das tempestades solares.


Videos http://www.youtube.com/watch?v=CdIoFNqbZ0g

http://www.youtube.com/watch?v=ZU-DgoZ1Yy8

http://www.youtube.com/watch?v=nhD3gnilkCY

http://www.youtube.com/watch?v=4ODDGRiEjyA


http://www.youtube.com/watch?v=CdIoFNqbZ0g

http://www.youtube.com/watch?v=CdIoFNqbZ0g







Campo Magnético dos Condutores Espira Circular Condutor Retilíneo

B = µ.𝒊

𝟐.𝝅.𝒅


Solenóide

B =µ. N. i

𝐿

µ = permeabilidade magnética do vácuo = 4.π. 10−7T.m/A

N = número de espiras do solenóide.

i = corrente elétrica.

L = comprimento do solenóide.


Carta Magnética do Brasil


FORÇA MAGNÉTICA O conhecimento das forças que atuam sobre partículas ou condutores ajuda a explicar o funcionamento de motores elétricos.


Força em uma carga móvel Carga se deslocando em um campo magnético uniforme B:

Fm = B |q| v sen θ

B = Campo Magnético (T)

|q| = módulo da carga (C)

V = velocidade da carga (m/s)

θ = ângulo entre os vetores B e v.


Emissão de Elétrons em tubo de raios catódicos produz ionização do gás e emissão de luz.


Carga em MCU

Raio da trajetória: Fm = Fcp

R = 𝑚.𝑣

𝐵.|𝑞|

Período T do movimento: v = Δ𝑆

𝑇

T = 2π.𝑚

𝐵.|𝑞|


Força em um Condutor Reto

Considere um condutor reto, de comprimento L, posto em um campo magnético uniforme B:

Fm = B. i. L. sen θ


Aplicação 1 – Roda de Barlow O Campo magnético cria uma Força de rotação que faz

o disco girar continuamente.


Aplicação 2 – Motores Elétricos Um quadro móvel é colocado em um campo magnético

e percorrido por uma corrente elétrica i.


Força entre dois condutores paralelos A Força Magnética pode ser atrativa ou repulsiva

Fm = µ.𝑖1.12.𝐿

2π.𝑑


Fenômenos Magnéticos Podem ser explicados pelos movimentos das cargas

elétricas.

Substâncias Magnéticas:

Quando percorridas por corrente elétrica, as substâncias podem ser:

1 – Diamagnéticas: Campo com a corrente é menor que o campo externo. (Bismuto)

2 – Paramagnética: Campo com a corrente é um pouco maior que o externo. (Manganês, cromo, estanho, alumínio etc)


3 – Ferromagnética: Campo com a corrente é muito maior que o externo. (Ferro, cobalto, níquel etc)

Apresentam Domínio de Weiss.

Histerese Magnética

Substâncias que permanecem imantadas mesmo após a retirada da causa da imantação (campo externo).

Alnico (liga de Alumínio, Níquel, Cobalto, Cobre e Ferro)

Permalloy (liga de Ferro e Niquel)


Eletroímã

Constituídos de ferro doce (Ferro aquecido e lentamente resfriado). Na passagem de corrente, o ferro se imanta. Cessada a corrente, o ferro se desimanta. Invertendo-se o sentido da corrente, este inverte sua polaridade.

Guindaste eletromagnético; campanhias.


Aplicações de Supercondutividade

Computadores, fios e chips cada vez menores;

Automóveis do futuro com motores elétricos;

Magnetos Supercondutores;

Propriedade de flutuação.

Diminuição das dimensões dos motores elétricos.


Wildson W de Aragão

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