Introdução ao Eletromagnetismo

1. Campo magnético
Prof. Thiago M. De oliveira

2. Um pouco de história
O termo magnetismo resultou do nome
Magnésia, região da Ásia Menor (Turquia),
devido a um minério chamado magnetita (ímã
natural) com a propriedade de atrair objetos
ferrosos à distância (sem contato físico).

3. Um pouco de história
A Magnetita é um mineral magnético formado pelos
óxidos de ferro II e III cuja fórmula química é Fe3O4.
A magnetita apresenta na sua composição,
aproximadamente:
• 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou
• 26,7% de ferro e 72,4% de oxigênio.

4. Um pouco de história
Ha mais de dois mil anos os gregos conheciam uma pedra, o mineral
que hoje chamamos de magnetita, que atraía pedaços de ferro.
Os gregos perceberam que outros pedaços de ferro, em contato com
a magnetita, podiam também se transformar em ímãs  são os
ímãs artificiais.
Chamamos imantação ao processo pelo qual um corpo neutro se
torna imantado.
Teoricamente, qualquer corpo pode se tornar um ímã. Mas a maioria
dos corpos oferece uma resistência muito grande à imantação.

5. Um pouco de história
Os corpos que se imantam com grande facilidade são o ferro e certas
ligas de ferro.
◦ Uma dessa ligas é o ALNICO, composta de ferro, alumínio, níquel,
cobre e cobalto.
◦ O ferro puro mantém sua magnetização por pouco tempo: é um
ímã temporário.
As ligas de ferro mantém a magnetização por muito tempo  são os
ímãs permanentes.

6. Processos de imantação
A) INDUÇÃO: é o fenômeno pelo qual uma substância se imanta
quando fica próxima de um ímã.

7. Processos de imantação
B) ATRITO: quando uma substância neutra é atritada por um ímã, ela
se imanta. É necessário que o atrito seja feito num único sentido.

8. Um pouco de história
Em 1600, William Gilbert descobriu que a Terra é um grande ímã
natural, com os polos magnéticos, cada qual na vizinhança de um
polo geográfico.
É a região próxima a um ímã que
influencia outros ímãs ou
determinados materiais.
Podemos perceber que o
campo magnético, o campo
gravitacional e o campo
elétrico têm as características
equivalentes.

9. Um pouco de história
Embora as cargas elétricas e os polo magnéticos sejam, em muitos
aspectos semelhantes, existem diferenças importantes.
S N
S N S N
Ocorrem aos pares Pólos “inseparáveis”
S N

10. O campo magnético só é gerado por imãs?
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11. O Eletromagnetismo
É o ramo da Física que estuda os materiais magnéticos, ou seja, que
estuda materiais capazes de atrair ou repelir outros.
Está intimamente ligado ao movimento dos elétrons nos átomos,
pois uma carga em movimento gera um campo magnético.
O ÍMÃ é um objeto
capaz de provocar um
campo magnético à
sua volta

12. Propriedade dos ímãs
PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO-REPULSÃO: Polos de mesmo nome
se repelem e de nomes diferentes se atraem.
S NS N
Repulsão Atração
N S S N

13. Propriedade dos ímãs
PRINCÍPIO DA INSEPARABILIDADE
DOS POLOS: É impossível a
ocorrência de um polo isolado. A
menor porção de um material
magnético apresenta dois polos.

14. Linhas de indução
O campo magnético pode ser representado de maneira semelhante
à representação do campo elétrico através das linhas de campo.
As linhas de indução magnéticas de um ímã
em forma de barra são linhas que sempre
saem do polo norte e chegam no polo sul:
N S

15. Linhas de indução
As linhas de indução magnéticas:
• são a representação geométrica do
campo magnético;
• nascem no polo norte do imã e morrem
em seu polo sul;
• onde estão mais próximas o campo
magnético é mais intenso; mais
afastadas, o campo magnético é mais
fraco.

16. Campo magnético uniforme
No campo magnético uniforme, vetor indução magnética apresenta
características semelhantes, isto é, quando possui a mesma
intensidade, direção e sentido.
As linhas de indução são retas paralelas igualmente espaçadas e
igualmente orientadas.
N
S

17. Magnetismo Terrestre
Em 1600, William Gilbert descobriu
que a Terra é um grande ímã natural,
com os polos magnéticos, cada qual
na vizinhança de um polo geográfico.
Chama-se campo magnético terrestre
ao campo magnético que existe ao
redor da Terra.
A existência desse campo se
manifesta pela orientação da agulha
magnética (bússola).

18. Magnetismo Terrestre
O campo magnético terrestre pode
ser considerado uniforme em uma
extensão bastante grande como, por
exemplo, na região ocupada por uma
cidade.
◦ Se suspendermos uma agulha magnética
de maneira que ela possa girar
livremente, ela irá se orientar de maneira
que seu eixo fique na linha do campo
magnético local.
◦ Essa linha é próxima da linha norte-sul
geográfica (meridiano geográfico).

19. Magnetismo Terrestre
O campo magnético terrestre pode
ser devido ao núcleo de ferro da
Terra.
A configuração do campo magnético
da Terra é parecida com a de um
gigantesco ímã em forma de barra
localizado próximo ao centro da
Terra.
Os polos magnéticos da Terra não
coincidem com os polos geográficos.

20. Magnetismo Terrestre
O Sol emite uma grande quantidade de partículas
eletricamente carregadas, prótons e elétrons, que
caminham em todas as direções.
Esse fluxo de partículas recebe o nome de vento
solar.
Ao atingir as altas camadas da atmosfera da Terra,
essas partículas eletrizadas são capturadas e
aceleradas pelo magnetismo terrestre, que é mais
intenso nas regiões polares.
Essa corrente elétrica colide com átomos de
oxigênio e nitrogênio - num processo semelhante
à ionização (eletrificação) de gases que faz
acender o tubo de uma lâmpada fluorescente.

21. Magnetismo Terrestre
Esses choques produzem radiação em
diversos comprimentos de onda, gerando
assim as cores características da aurora, em
tonalidades fortes e cintilantes que se
estendem por até 2 000 quilômetros.
As auroras podem ser observadas nas
camadas mais elevadas da atmosfera, nas
proximidades dos polos norte e sul da
Terra.
A que ocorre no polo norte recebe o nome
de aurora boreal, a do polo sul é conhecida
como aurora austral.

22. Exemplos
01. Represente a força magnética exercida pelo ímã X sobre o ímã Y.
N
S
N S
Y
X
Resolução

23. Exemplos
02. Um ímã em forma de barra foi dividido em quatro partes como indica a figura abaixo.
N S
N A B C D E F S
Se aproximarmos dois desses fragmentos como ilustra a figura abaixo, a força
entre eles será de atração ou repulsão?
N A D E
S N S N S N
Portanto:
A → sul
B → norte
C → sul
D → norte
E → sul
F → norte
S N SPortanto a força entre os
fragmentos será de atração,
pois polos de nomes
diferentes se atraem.

24. Exemplos
03. Uma pequena bússola é colocada próxima a um ímã permanente. Em quais
das posições assinaladas na figura a extremidade norte da agulha apontará para
o alto da página (tela)?
a) Somente em A ou D.
b) Somente em B ou C.
c) Somente em A, B ou D.
d) Somente em B, C ou D.
e) Em A, B, C ou D.
N
S
A
B C
D
N
S
Agulha
Alternativa: A