Força magnética

Páginas: 6 (1409 palavras) Publicado: 1 de outubro de 2012
Índice: 0.1 - Campo Magnético 1.1 - Definição de Campo Magnético e Força sobre a Carga.......02 1.2 - Trabalho sobre a carga........................................................02 1.3 – Potência.............................................................................02 1.4 - Fluxo de campo magnético B..............................................02 1.5 - Força magnética sobre umacorrente.................................03 1.6 - Torque sobre uma espira...................................................04 1.7 - Movimento de Partículas em um Campo Magnético..........05 0.2 - Fontes de Campo Magnético 2.1 - O campo Magnético de Cargas pontuais em Movimento...06 2.2 - Campo Magnético de Correntes: Lei de Biot-Savart...........06 2.3 - Lei deGauss.......................................................................07 2.4 - Lei de Ampère....................................................................07 0.3 - Indução Eletromagnética 3.1 - Lei de Faraday......................................................................08 3.2 - Lei de Lenz...........................................................................08

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1 - Campo Magnético
1.1 -Definição de Campo Magnético e Força sobre a Carga
O campo magnético é um campo produzido pelo movimento de cargas elétricas ou por um imã (causado pelos spins das partículas subatômicas). O campo magnético exerce força sobre uma carga em movimento, e essa força é dada por:

é perpendicular ás direções da velocidade

e ao campo magnético .

B

V

O campo magnético B é dado em Tesla ( ), noSI, e Gauss ( ), no CGS. 1 10

Se existem um campo elétrico e um magnético atuando sobre uma partícula carregada, a força que atua sobre ela recebe o nome de força de Lorentz e é dada por:

F

1.2 - Trabalho sobre a carga
Se a carga sofre um deslocamento durante um intervalo de tempo infinitesimal e o trabalho realizado pela força de Lorentz é: 0 , temos

Pois Então

1.3 - Potência

Apotencia deve-se exclusivamente ao campo elétrico . O campo magnético não realiza trabalho porque a força magnética é sempre perpendicular a . Assim a energia cinética da partícula num campo magnético é constante.

1.4 - Fluxo de campo magnético
O fluxo do campo magnético definido por através de uma superfície , com um vetor unitário , é

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Φ
Como não existem monopolosmagnéticos, o análogo magnético da lei de Gauss é

0
Para qualquer superfície fechada

1.5 - Força magnética sobre uma corrente
dl j A

Seja a densidade de corrente elétrica. A densidade de força exercida pelo campo magnético é

Sendo

A força total

exercida sobre os elétrons livres contidos no volume

do condutor será:

Sendo

Onde é o elemento de corrente. é a força exercidapelo campo magnético sobre o trecho do fio condutor. A força resultante sobre um circuito fechado onde passa uma corrente estacionária é

Se o campo é uniforme, temos

0
A força resultante sobre qualquer circuito percorrido por uma corrente estacionária é nula.

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1.6 - Torque sobre uma espira
Z B 3 4 b 2 n O a 1

X

Y

Considere um circuito retangular de lados epercorrido por uma corrente estacionária i e situado num campo uniforme que é paralelo ao lado . Os lados 1 e 3 são paralelos a B por isso não contribuem para as forças. A força é igual e contrária a e dado por

Como

é igual e contrária a

temos um torque, dado por:

Em que

e Z

é o momento de dipolo magnético.

B 3 4 0 n 1 X Sendo o plano do circuito rotacionado, temos: Y 2

Obraço do torque é agora

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De modo que, com

então

1.7 - Movimento de Partículas em um Campo Magnético
Quando uma partícula carregada se move em uma região onde só existe campo magnético, o módulo de sua velocidade permanece sempre constante.

Os módulos dos vetores F e V permanecem constantes. A partícula se move sob a ação de uma força de módulo constante, cuja...
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