Campo Magnético e Propriedades dos Ímãs

Exemplo Linhas do campo B produzido por um ímã Poderíamos comparar essa configuração com as linhas do campo elétrico E produzido por um dipolo elétrico As linhas começam na carga positiva e terminam na carga negativa De fato se afastarmos as duas cargas por uma grande distância obtemos Campos Magnéticos O magnetismo é um fenômeno conhecido há muito tempo O exemplo mais familiar de um material magnetizado é o ímã permanente que é capaz de atrair pedaços de metal atrair ou repelir outros ímãs de defletir a agulha de uma bússola etc O magnetismo tem uma ampla aplicação na tecnologia moderna como unidades de flops geradores e tablets elétricos HD de computadores aparelho de ressonância magnética Modernamente nós descobrimos o fenômenos magnéticos por meio da ação de um campo vetorial chamado de CAMPO MAGNÉTICO B Como todo campo vetorial o Campo B pode ser descrito por meio de linhas de campo Com base nuns comparação poderíamos nos questionar se os polos N e S seriam uma espécie de carga magnética positiva e negativa respectivamente Para examinar se as linhas de campo B produzidas por ímãs de fato começam no pólo N e terminam no pólo S vamos dividir o ímã em dois miúdo e separar as duas partes Fazendo isso obtemos dois ímãs menores Matemática mente Lei de Gauss para o campo elétrico E dA Qs ε₀ Lei de Gauss para o campo magnético B dA 0 Se não há cargas magnéticas na natureza então qual seria a origem do campo magnético A carga elétrica em movimento E no caso dos ímãs quais estão em movimento A matéria é constituída por átomos Imagem clássica Quando o átomo se encontra em um estado em que o momento angular total orbital spin é diferente de zero ele produz um campo magnético Do E como se o elétron estivesse circulando em um circuito de dimensões atômicas E carga em movimento produz campo B Na maioria dos materiais o campo B produzido por um átomo é em média cancelado pelo campo dos átomos vizinhos Nos materiais FERROMAGNÉTICOS como o ímã o campo de um átomo é reforçado pelos campos produzidos pelos demais No nosso curso vamos discutir 1 O comportame ntos de uma carga de prova num campo magnético dado cap 28 2 Determinação do campo B produzido por uma dada corrente 29 Força magnética Uma carga de prova se movendo na presença de um campo B sofre a ação de uma força chamada de força magnética Fm Características de Fm Fm q v x B Fm será ortogonal ao plano que contém os vetores v e B Obs Produto vetorial Obs Outra técnica módulo da vecFm Notação circ vetor saindo da tela imes vetor entrando na tela Exemplos a q0 vecv vecB vecFm qvecv imes vecB b q0 sentido oposto ao do produto vecv imes vecB Unidade SI vecFm qvecBvecvsin heta assim B força fracNC cdot ms B fracNA cdot m Tesla T Ordem de grandeza ímã permanente 102 T Terra 104 T Aparelho de ressonância Delta T outra unidade muito usada 1 Tesla 104 Gauss Força de Lorentz Uma carga que se move numa região onde os campos vecB e vecE estão presentes sofre simultaneamente a ação das forças vecFe e vecFm A força resultante é chamada de força de Lorentz vecF vecFe vecFm vecFm qvecE qvecv imes vecB Ex Campos Cruzados Dizemos que vecE e vecB são campos cruzados quando são ortogonais entre si vecB downarrow vecE Nessa situação se vecB também for ortogonal ao campo vecE as vecFe e vecFm se encontram na mesma direção Ajustando o valor do v é possível anular a força de Lorentz sobre a carga vecE vecFm No nosso exemplo a condição será qvecE q vecB v Rightarrow v fracvecEvecB Essa condição é muito usada em diversos experimentos da Física como veremos posteriormente