Olá, pessoal, tudo bem? Nesta aula, vamos fazer uma revisão completa sobre eletromagnetismo, mais especificamente sobre campo magnético produzido por ímã. Vamos lá?
Princípio da atração e da repulsão entre ímãs
Quando tivermos ímãs com pólos de mesmo nome, haverá repulsão. Observe:
Quando tivermos ímãs com polos com nomes diferentes, haverá atração. Veja:
Inseparabilidade dos pólos de um ímã
O que acontece quando cortamos um ímã? Para entendermos isso, precisamos compreender os dois cortes que podem ser feitos em um ímã. São eles:
Corte transversal: é o que mais aparece em provas. Veja a figura:
Repare que, mesmo após o corte, os pólos norte e sul continuam como antes:
Atenção: após o corte, os dois novos pedaços de ímã não ficarão apenas com um polo, mas cada pedaço terá um polo norte e um polo sul. Ou seja, no corte transversal, os dois pedaços que foram separados se atraem novamente.
Corte longitudinal:
Após esse corte, teremos dois novos ímãs com a mesma orientação do polos:
Atenção: no corte longitudinal, os dois pedaços que foram separados se repelem.
Vetor da indução magnética
Sempre que colocamos um ímã próximo a algum tipo de pó metálico, como a limalha de ferro, os pequenos fragmentos irão se orientar de acordo com as linhas do campo de indução magnética (B).
Como as linhas de indução magnética sempre saem do polo norte em direção ao polo sul, o vetor de indução magnética é sempre tangente à linha de força. Veja:
Existem quatro pontos importantes que podemos desenhar ao redor de um ímã. Observe a imagem:
Repare que:
- Como o vetor de indução magnética (B) sempre sai do polo norte, no ponto A da figura, o vetor acompanha a linha.
- Como o campo entra novamente pelo polo sul, no ponto C da figura, o vetor acompanha a linha novamente.
- Caso queiramos desenhar o vetor de indução magnética no ponto B ou no ponto D, nós temos que imaginar a linha de indução magnética que passa por esses pontos, que são as linhas curvas na figura.
Bússola
Bússolas são pequenos ímãs que se orientam de acordo com o campo magnético do local. Ele pode ser originado tanto pelo campo magnético da terra quanto por outro ímã ou por uma corrente elétrica que esteja próxima a ela. A bússola está sempre orientada com seu polo norte sempre de acordo com o sentido do campo resultante (Br) que passa pelo local.
Campo magnético terrestre
Veja a figura:
Essa figura representa uma experimento bastante simples, em que pendura-se um ímã por meio de um fio preso exatamente ao seu centro magnético. Nesse caso, o ímã vai orientar seu polo norte de acordo com o norte geográfico da Terra.
Quando isso acontece, significa que, para onde o norte geográfico está apontando, existe um polo sul magnético que o atrai. Observe a figura:
Exercícios resolvidos sobre ímãs e campo magnético
Para entendermos como a bússola se orienta, vamos ver dois exemplos do mesmo estilo de muitos exercícios que nos ajudarão a entender o que é o campo magnético resultante devido à ação de dois ímãs.
Exercício 1
O vetor de indução magnética resultante (Br) é dado pela soma vetorial dos campos magnéticos que atuam em um ponto.
Em nosso exemplo, vamos considerar que o vetor de indução magnética terrestre é desprezível, levando em conta apenas os campos dos ímãs. Considere que colocamos uma bússola no ponto indicado entre os dois ímãs na imagem abaixo:
Agora, vamos traçar nossas linhas para ver o que acontece:
Lembre-se de que o campo sempre sai do polo norte. Portanto, no ímã 1, o campo B1 segue o sentido indicado. Se o campo B1 sai do norte, então o campo B2 entra no sul.
Assim, teríamos que fazer a soma vetorial dos dois campos para descobrir o campo resultante, que seria o norte indicado pela bússola.
Exercício 2
Posicione a bússola no centro C da circunferência. O vetor de indução magnética terrestre não é desprezado e é dado pelo vetor BT apontado para baixo. Observe:
- O polo norte do ímã 1 gera um campo magnético para baixo (B1).
- O polo norte no ímã 2 gera um campo magnético para a esquerda (B2).
- O polo norte do ímã 3 gera um campo magnético para cima (B3).
- Repare, agora, que o ímã 4 não tem os polos orientados da mesma forma. Nesse caso, o polo sul será a entrada de um novo campo magnético (B4).
Quando temos ímãs iguais e à mesma distância, o campo B3 irá anular o campo B1, ou seja, no eixo y, não há campo resultante. Assim, devemos somar B2 e B4. Veja:
Agora, devemos lembrar que a questão nos disse que o vetor de indução magnética terrestre (BT) não é desprezível. Portanto, com ele poderemos descobrir o campo resultante. Observe:
Para aprender mais:
Espero que você tenha entendido um pouco melhor sobre campo magnético de ímãs. E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você!
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