Angel Pena. CAMPO MAGNÉTICO CAMPO MAGNÉTICO CAMPO MAGNÉTICO CAMPO ELÉTRICO.
Diapositivo 1 - fisicaquimicaweb.com · Espectro magnético de um íman O campo magnético é mais...
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21-12-2015 1 Sumário UNIDADE TEMÁTICA 2 – Comunicações. 1.3 - O microfone e o altifalante. - O campo magnético – quem cria o campo e como se deteta. - O vetor campo magnético. - O campo elétrico – quem cria o campo e como se deteta. - O vetor campo elétrico. - Linhas de campo magnético. - Linhas de campo elétrico. 10/12/2015 Comunicações O microfone e o altifalante 10/12/2015 Para estudar estes aparelhos é necessário estudar as interações entre a eletricidade e o magnetismo, ou seja, ter algumas noções de campo magnético, indução eletromagnética e campo elétrico. O microfone é um aparelho que converte um sinal sonoro num sinal elétrico … O altifalante é um aparelho que converte os sinais elétricos em sons originais …
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21-12-2015
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Sumário
UNIDADE TEMÁTICA 2 – Comunicações.
1.3 - O microfone e o altifalante.
- O campo magnético – quem cria o campo e como se deteta.
- O vetor campo magnético.
- O campo elétrico – quem cria o campo e como se deteta.
- O vetor campo elétrico.
- Linhas de campo magnético.
- Linhas de campo elétrico.
10/12/2015
Comunicações O microfone e o altifalante
10/12/2015
Para estudar estes aparelhos é necessário estudar as interações entre
a eletricidade e o magnetismo, ou seja, ter algumas noções de
campo magnético, indução eletromagnética e campo elétrico.
O microfone é um aparelho que converte um sinal
sonoro num sinal elétrico …
O altifalante é um aparelho que converte os sinais
elétricos em sons originais …
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Comunicações Noção de campo
10/12/2015
Conceito de campo – O conceito de campo foi introduzido, pela primeira
vez por Michael Faraday (1791-1867) no estudo das interações elétricas
e magnéticas.
No século XVIII o conceito de forças à distância era de difícil interpretação,
só se aceitava a existência de interações por contacto.
Para explicar a propagação da luz e as interações elétricas imaginava-se
uma substância chamada “éter” que faria a ligação entre todos os corpos
do Universo. Era o “éter” que encheria todo o espaço entre os corpos
assegurando o “contacto” entre eles e permitiria explicar as interações
entre os corpos.
Comunicações Noção de campo
10/12/2015
No século XIX, a hipótese da existência do “éter” foi posta em causa e
surgiu o conceito de campo, primeiramente aplicado às forças elétricas
e magnéticas e posteriormente às forças gravíticas.
Em geral, diz-se que num dado espaço existe um campo de forças, se
nesse espaço existir uma determinada propriedade física que se estende
a todos os pontos desse espaço. Podemos ter campos vetoriais e
campos escalares.
Exemplos de campos: campo gravítico, campo elétrico, campo das
temperaturas ou campo das altas e baixas pressões.
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Comunicações Noção de campo
10/12/2015
Um campo, em Física, não é uma entidade material. É um conceito,
tal como o conceito de força, é um auxiliar muito útil à interpretação
de interações:
Gravitacionais ou Eletromagnéticas.
Comunicações Interação magnética
10/12/2015
Todos os ímanes, independentemente da sua forma, têm dois polos:
- o pólo norte magnético;
- o pólo sul magnético.
Estes polos exercem forças de certa forma semelhantes às que se
verificam entre cargas elétricas, isto é, polos de mesmo nome repelem-
se e polos de nome diferente atraem-se.
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Comunicações Campo magnético
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Um íman cria um campo magnético nos pontos do espaço à sua volta e
que lhe estão próximos.
A agulha magnética orienta-se de forma diferente quando está em P e
quando está em Q: as propriedades magnéticas em P e Q são
diferentes; o campo magnético em P e Q tem características diferentes.
Comunicações Campo magnético
10/12/2015
A Terra comporta-se, aproximadamente, como um
íman gigantesco; ao pólo norte geográfico
corresponde o pólo sul magnético e ao pólo sul
geográfico corresponde o pólo norte magnético.
O magnetismo terrestre é atribuído a enormes
correntes elétricas que circulam no núcleo do
planeta, que é constituído de ferro e níquel no estado
líquido, devido às altas temperaturas.
A declinação magnética de um local é a medida do ângulo formado entre a direção do
norte magnético, apontado pela agulha de uma bússola, em relação à direção do norte
verdadeiro (geográfico). Em Portugal, atualmente, a declinação magnética é cerca de 7°
Oeste.
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Comunicações Campo magnético
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O campo magnético é uma grandeza vetorial que se manifesta através da ação que
exerce sobre ímanes e correntes elétricas, representa-se pelo vetor, B
O sentido do vetor campo magnético é
aquele para o qual o pólo norte de uma
agulha magnética aponta quando livremente
suspensa pelo seu centro de massa.
A unidade SI de campo
magnético é o tesla (T):
1 T = 1 N A-1 m-1 = 1 Wb m-2
A direção do vetor campo magnético é
igual à direção em que a agulha
magnética se orienta quando é colocada
nesse ponto.
Comunicações Campo magnético
10/12/2015
O sentido do campo magnético pode ser determinado por qualquer uma
das regras práticas:
A - Regra dos dedos da mão direita;
B - Regra do saca-rolhas de Maxwell;
C - Regra do observador de Ampére.
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Comunicações Campo magnético
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Campo magnético
Origem Como se deteta
Em ímanes naturais e em correntes
elétricas - cargas em movimento, a
nível macro ou microscópio (no interior
de tubos de TV ou nos aceleradores
de partículas, correntes elétricas e
ímanes).
Em magnetes (ímanes naturais) e
em cargas em movimento.
Comunicações Campo elétrico
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O campo elétrico é uma grandeza vetorial que se representa pelo vetor, E
Para caracterizar o vetor campo elétrico, coloca-se uma carga elétrica
pontual positiva, q, chamada carga de prova, num ponto do espaço e
se essa carga for atuada por uma força F podemos dizer que existe um
campo elétrico nessa região.
A partir da força elétrica e do valor da carga de prova, define-se a
grandeza campo elétrico,
EqFe
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Comunicações Campo elétrico
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EqFe
Comunicações Campo elétrico
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O campo elétrico, caracteriza-se em cada ponto do espaço por:
Direção: que é a da força elétrica que atua na carga de prova.
Sentido: que depende da carga geradora, se esta for positiva aponta para
fora, sentido contrário ao da carga, se for negativa aponta para dentro,
sentido da carga.
Intensidade: que é a magnitude da força elétrica que atua sobre a
unidade de carga elétrica positiva colocada nesse ponto.
Unidade SI de intensidade de campo elétrico: que é o NC-1, ou de uma
forma equivalente Vm-1.
EqFe
ou
q
FE e
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Comunicações Campo elétrico
10/12/2015
Campo elétrico
Origem Como se deteta
Em cargas elétricas e em campos
magnéticos variáveis.
Em corpos eletrizados, quer as cargas
estejam, ou não, em movimento.
Comunicações Linhas de campo magnético
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(Esquerda) Linhas de campo – linhas imaginárias que caracterizam o campo magnético
e que seguem a disposição da limalha de ferro;
(Direita) Espectro – disposição dos pedacinhos de limalha de ferro que se alinham
segundo a direção do campo magnético como se fossem agulhas magnéticas.
As linhas de campo magnético, indicam a direção e o sentido do campo
em cada ponto e permitem verificar onde é mais ou menos intenso.
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Comunicações Linhas de campo magnético
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Espectro magnético de um íman
O campo magnético é mais
intenso junto dos polos.
Íman em barra
O campo magnético é uniforme
quando as linhas de campo são
paralelas.
Íman em U
Comunicações Linhas de campo magnético
10/12/2015
As linhas de campo magnético:
São tangentes em cada ponto ao
vetor campo magnético;
Têm o sentido do campo magnético;
O número de linhas por unidade de
área é diretamente proporcional à
intensidade do campo;
São linhas fechadas (começam e
terminam no mesmo magnete).
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Comunicações Linhas de campo magnético
10/12/2015
Comunicações Linhas de campo magnético
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Comunicações Exercício
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Comunicações Linhas de campo elétrico
10/12/2015
As linhas de campo elétrico:
São tangentes em cada ponto ao vetor campo
elétrico;
Têm o sentido do campo elétrico;
O número de linhas por unidade de área é
diretamente proporcional à intensidade do campo;
Contrariamente às linhas de campo magnético
que são fechadas, as linhas de campo elétrico
começam nas cargas positivas e terminam nas
negativas.
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Comunicações Linhas de campo elétrico
10/12/2015
Comunicações Linhas de campo elétrico
10/12/2015
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Comunicações Experiência de Oersted
10/12/2015
Se uma corrente elétrica origina um campo magnético (experiência
de Oersted), será que um campo magnético (criado por um íman)
pode criar um campo elétrico? (É o que veremos a seguir)
Em 1820, o físico dinamarquês Oersted observou que uma agulha magnética, quando nas
proximidades de uma corrente elétrica, roda como se estivesse próxima de um íman.
Concluiu, então, que uma corrente elétrica origina, tal como um íman, um campo magnético.
Experiência de Oersted
1. Fazer exercícios do livro (APSA 2.4), página 166.
TPC
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