quarta-feira, 28 de outubro de 2020

Campo Magnético


O campo magnético é uma região de influência em torno de uma carga em movimento que pode aplicar força sobre qualquer outra carga em movimento presente nesta região.
Estarão presentes no campo magnético linhas de força que seguem a regra da mão direita. Essa regra funciona da seguinte forma, o polegar aponta para a direção e o sentido do deslocamento da carga e os outros dedos devem circundar o polegar. Os outros dedos mostram o sentido e a direção das linhas de força.

Força entre massas magnéticas puntiformes

As massas magnéticas irão produzir linhas de força que demonstração como elas irão interagir. Essa interação acontece da seguinte forma:

  • Massas que produzem linhas de campo de mesmo sentido irão se repelir;

  • Massas que produzem linhas de campo de sentido oposto irão se atrair.

Intensidade do campo magnético


A intensidade do campo magnético pode ser dada pela seguinte equação:



Onde:

m = massa magnética da carga;

R = distância entre as cargas;

0 = permeabilidade do vácuo.

Vale lembrar que, até então estamos usando apenas a permeabilidade do vácuo, mas, em determinado momento isso irá mudar e usaremos permeabilidade de diversos meios.

Campo Magnético de distribuição contínuos de cargas em movimento

Nessa parte da matéria iremos estudar o campo magnético em um conjunto de cargas puntiformes colocadas em um fio. Esse fio será dobrado formando uma espira, o conjunto de espiras dará origem a uma bobina.

Para chegarmos a equação das distribuições contínuas devemos usar duas leis:
  • Lei de Biot - Savart;
  • Lei Circuital de Ampère.

Lei de Biot - Savart

“O campo magnético total em uma região do espaço pode ser obtido a partir da soma dos campos magnéticos criados pelos vários trechos de um fio percorrido por corrente.”

A equação desta lei é a seguinte:


Onde:

Bs = campo magnético total gerado no centro da espira;
I = corrente que percorre a espira;
R = distância entre a massa magnética e a espira (em espiras circulares pode ser considerado o raio).

 Lei Circuital de Ampère

“A soma da multiplicação entre os campos magnéticos que incidem sobre cada pequeno trecho de uma linha fechada, imaginária, e o comprimento desse pequeno trecho, é proporcional à corrente que atravessa essa linha fechada.”

No caso desta lei nos consideramos apenas um ponto de um fio considerado infinito. Desta forma, chegamos a seguinte equação:



Onde:

I = corrente que percorre o fio;
R = distância do campo magnético ao fio.

Essa lei pode ser usada, também, para calcular o campo magnético no interior de um solenóide pela seguinte equação:


Onde:

N = número de espiras;
d = tamanho do solenóide.

Essa lei ainda pode nos ajudar a calcular o campo magnético em um toróide - solenóide dobrado em forma de círculo. Nessa configuração a única mudança é que o tamanho será de 2𝛑R (circunferência do círculo).

Fluxo magnético


O Fluxo magnético (Φ) é a quantidade de linhas de campo magnético que passa por uma determinada superfície.


Ele pode ser dado pela equação:

Φ=B. S [Wb]


Onde:

S = área da superfície.

Essa equação é mais genérica e não considera alterações em seu valor. Mas, para alterarmos o fluxo podemos alterar ou a área da superfície ou o ângulo entre a superfície e as linhas de campo.



Desta forma temos:

Φ=B. S. cos [Wb]


Onde o ângulo é o ângulo entre o centro da superfície e as linhas de campo.




DINIZ, André.(2006). Eletromagnetismo [Apostila de sala de aula].Eletrotécnica, IF Sudeste MG, Juiz de Fora, MG.















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