Magnetismo

1. O CAMPO MAGNÉTICO.
A FORÇA DE LORENTZ

Geralmente os textos introdutórios sobre magnetismo iniciam com um histórico da descoberta do fenômeno, ocorrida na cidade de Magnésia, por volta do ano 121 DC. Tanto o Halliday-Resnick quanto o Sears-Zemanski fazem esse tipo de abordagem.
Do ponto de vista formal, deve-se ter em mente que é impossível tratar cargas elétricas em movimento sem levar em consideração a existência do campo magnético. Verifica-se logo adiante que cargas em movimento criam um campo magnético. Por outro lado, havendo um campo magnético em determinada região do espaço, este exercerá uma força sobre uma carga em movimento.
Existem duas formas básicas de criação de um campo magnético. A primeira tem a ver com a descoberta do fenômeno; trata-se do campo de um ímã permanente. A segunda forma tem a ver com o campo criado por uma carga em movimento; trata-se do campo criado por uma corrente elétrica.
Não importa, para o momento, qual a fonte de criação, o que importa é que dado um campo magnético, B, este exerce uma força sobre uma carga, q, em movimento, dada por :

F = qvxB (1.1)

onde v é a velocidade da carga. A força magnética é nula em duas circunstâncias:
Carga estacionária (v=0);
Velocidade paralela ao vetor campo magnético.

No caso geral, em que temos um campo elétrico, E, e um campo magnético, a força sobre uma carga em movimento é dada por (1.2)
A força expressa em (1.2) é conhecida como força de Lorentz.

2. A DESCOBERTA DO ELÉTRON

A expressão (8.2) foi usada por Thomson quando este realizava os trabalhos que resultaram na descoberta do elétron. Thomson usou um campo elétrico perpendicular a um campo magnético, para desviar o feixe de elétrons num tubo de raios catódicos, conforme esquematizado na figura 2.1.

Figura 2.1
Joseph John Thomson (1856-1940), descobriu o elétron em 1897. Ganhou o Prêmio Nobel de física de 1906.

Pela eq. (1.2) vê-se que a força elétrica é perpendicular à força magnética.