Ação do Campo Magnético sobre a Corrente Elétrica

LABORATÓRIO DE FÍSICA AÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO SOBRE A CORRENTE ELÉTRICA ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr AÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO SOBRE A CORRENTE ELÉTRICA Antes de James Clerk Maxwell 18311879 o entendimento sobre a natureza da luz era discutido veementemente Divergências sobre a natureza da luz ser corpuscular ou ondulatória dividiam as opiniões dos cientistas da época O indicativo mais importante seria a relação entre campos magnéticos e corrente elétrica Em 1820 o físico dinamarquês Hans Christian Oersted 17771825 observou um novo fenômeno durante uma de suas aulas sobre o efeito térmico das correntes nos fios condutores Oersted percebeu por acaso que quando uma corrente passava pelo fio uma agulha magnética posicionada próxima ao fio sofria influência deste Ao investigar mais a fundo ele descobriu que um campo magnético era gerado ao redor do fio quando este recebia uma corrente elétrica A descoberta de Oersted se espalhou rapidamente abrindo caminho para muitas outras experiências ISOLA 2003 Na sequência AndréMarie Ampère 17751836 um matemático francês descobriu o efeito que as correntes de um fio causavam nas correntes de outro fio próximo ao primeiro Assim o matemático estabeleceu a primeira teoria sobre esse novo fenômeno Ampère analisou que as correntes em fios paralelos com o mesmo sentido faziam com que os fios se repelissem enquanto as correntes com sentido oposto geravam atração entre os fios Assim ele estabeleceu as equações matemáticas para as suas observações Em 1822 Ampère construiu um solenoide visando a criar campos magnéticos ISOLA 2003 Em 1827 a eletricidade ganhou ainda mais força com o anúncio de uma teoria proposta pelo físico alemão George Simon Ohm 17891854 Segundo a chamada Lei de Ohm a corrente que atravessa um circuito é proporcional à tensão dividida pela LABORATÓRIO DE FÍSICA AÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO SOBRE A CORRENTE ELÉTRICA ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr resistência do circuito Ainda segundo a teoria de Ohm o campo magnético produz as forças magnéticas que atuam em uma carga em movimento Já no caso de um condutor que é percorrido por uma corrente elétrica e submetido à presença de um campo magnético também se observa a ação de uma força magnética Isso ocorre porque a corrente consiste em um movimento ordenado de cargas elétricas ISOLA 2003 Michael Faraday 17911867 em seus estudos e experimentações percebeu que a corrente induzida que aparecia no circuito mudava de sentido constantemente ou seja em um dado momento ela estava em um sentido em outro ela estava em sentido contrário ao primeiro Apesar de perceber esse acontecimento Faraday não conseguiu chegar a uma lei que indicasse como determinar o sentido da corrente induzida Foi somente em 1834 poucos anos após a publicação dos trabalhos de Faraday que o físico russo Heinrich Lenz 18041865 apresentou uma regra atualmente conhecida como Lei de Lenz que permite indicar o sentido da corrente induzida Quando há uma carga se movimentando dentro de um condutor consideramos que existente corrente elétrica por definição Matematicamente calculase a carga total como mostrado na Equação 1 1 Onde Q representa a quantidade de carga n representa o número de elétrons livres e e representa a carga elementar de um elétron SERWAY JEWETT 1998 TIPLER MOSCA 2000 Porém essas cargas se movem com uma velocidade dentro desse condutor Por essa razão utilizandose a definição de força magnética em uma carga obtémse essa relação por meio da Equação 2 2 z 2 Va ee ee LABORATORIO DE FISICA e ALGE I C ACAO DO CAMPO MAGNETICO SOBRE A CORRENTE ELETRICA SOLUCOES TECNOLOGICAS EM EDUCACAO Onde F representa a forca magnética v representa a velocidade das cargas em um campo magnético existente e B representa 0 campo magnético ao qual as cargas estao submetidos Porém apos algumas manipulagdes algébricas podemos chegar a fora magnética total sobre um fio de comprimento L onde passa uma corrente i da seguinte forma FiLxB 3 Onde F representa a forca magnética representa a corrente elétrica no fio L representa o comprimento do fio e B representa 0 campo magnético ao qual as cargas dentro do fio estado submetidas Em sua forma integral e considerando apenas a forca magnética sobre um comprimento de fio entre dois pontos a e b calculase essa forga como observado na Equacao 4 FifdsxB 4 a Onde ds representa a variavel de integracdo Podemos ainda ampliar o arcabougo matematico por tras desse experimento No trecho anterior consideramos a influéncia de um campo magnético em uma carga ao entrar nele Agora na lei de Faraday consideraremos uma corrente elétrica podendo ser produzida por um fluxo de campo magnético Dessa forma temos a conhecida lei de Faraday representada matematicamente na Equacao 6 dbz a 6 ALGETEC SOLUCGOES TECNOLOGICAS EM EDUCACAO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATORIO DE FISICA ee ALGETEC ACAO DO CAMPO MAGNETICO SOBRE A CORRENTE ELETRICA SOLUCOES TECNOLOGICAS EM EDUCACAO De modo que o fluxo magnético é definido como mostrado na Equaao 7 JBdA 7 Onde representa o fluxo do campo magnético em uma determinada area SERWAY JEWETT 1998 TIPLER MOSCA 2000 ALGETEC SOLUGOES TECNOLOGICAS EM EDUCACGAO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA AÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO SOBRE A CORRENTE ELÉTRICA ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALLIDAY D RESNICK R KRANE K S Física 3 Rio de Janeiro LTC 1984 ISOLA V A história do eletromagnetismo Campinas Unicamp 2003 Apostila SERWAY R A JEWETT J W Principles of physics Fort Worth TX Saunders College 1998 TIPLER P A MOSCA G Física eletricidade e magnetismo ótica Rio de Janeiro LTC 2000 v 2