O campo magnético é uma ilustração que visa descrever e visualizar como a força magnética se distribui entre um objeto magnético ou em torno do próprio objeto magnético.
Como já sabemos, os ímãs têm dois pólos chamados pólo norte e pólo sul.
Se um ímã for aproximado de outro ímã cujos pólos sejam do mesmo tipo, os dois ímãs sofrerão repulsão.
É diferente se os dois ímãs forem aproximados de um tipo diferente de pólo, os resultados sofrerão atração mútua.
Visualização de campo magnético
O campo magnético pode ser visualizado de duas maneiras, a saber:
- Descrito matematicamente como um vetor. Cada vetor em cada ponto na forma de uma seta tem uma direção e uma magnitude dependendo da magnitude da força magnética naquele ponto.
- Ilustra o uso de linhas. Cada vetor é conectado por uma linha contínua e o número de linhas pode ser o maior possível. Este método é mais frequentemente usado para descrever um campo magnético.
Características das linhas de campo magnético
As linhas de campo magnético têm características que são úteis para análise, a saber:
- Cada linha nunca se cruza
- As linhas ficarão mais estreitas em áreas onde o campo magnético está ficando maior. Isso indica que quanto mais próximas estiverem as linhas do campo magnético, maior será a força magnética na região.
- Essas linhas não começam ou param de qualquer lugar, mas as linhas formam um círculo fechado e permanecem conectadas no material magnético.
- A direção do campo magnético é representada por setas nas linhas. Às vezes, as setas não são desenhadas nas linhas do campo magnético, mas o campo magnético sempre terá uma direção do pólo norte (norte) para o pólo sul (sul).
- Essas linhas podem ser visualizadas em termos reais. O método mais simples é espalhar pó de grão de ferro ao redor do ímã e ele produzirá as mesmas características das linhas do campo magnético.
Fórmulas de medição e campo magnético
O campo magnético é uma grandeza vetorial, portanto, há dois aspectos para medir o campo magnético, a saber, sua magnitude e direção.
Para medir a direção, podemos usar uma bússola magnética. Se uma bússola magnética for colocada ao redor de um campo magnético, a agulha da bússola também seguirá a direção do campo magnético naquele ponto.
Leia também: Definição e diferença de homônimos, homófonos e homógrafosNa fórmula do campo magnético, a magnitude do campo magnético é escrita com o símbolo B. De acordo com o sistema internacional, a quantidade tem unidades em tesla (T) que é retirado do nome Nikola Tesla.
Tesla é definido como a quantidade de força do campo magnético. Por exemplo, um pequeno refrigerador produz um campo magnético de 0,001 T.
Existe uma maneira de criar um campo magnético sem usar um ímã, ou seja, conduzindo uma corrente elétrica.
Quando passamos uma corrente elétrica por um fio (por exemplo, conectando-a a uma bateria), teremos dois fenômenos. Quanto maior a corrente fluindo no cabo, maior será o campo magnético produzido. Da mesma forma, o oposto.
De acordo com a lei de Ampère, os campos magnéticos são aplicados de várias maneiras, de modo que algumas das equações são as seguintes:
Fórmula de magnitude para campo magnético
B = μ I / 2 π r
Em formação:
- B = magnitude do campo magnético (T)
- µ = constante de permeabilidade (4π 10-7 Tm / A)
- I = corrente elétrica (A)
- r = distância do cabo (m)
A fórmula para a quantidade de corrente elétrica
I = B 2πr / μ
Em formação:
- B = magnitude do campo magnético (T)
- µ = constante de permeabilidade (4π 10-7 Tm / A)
- I = corrente elétrica (A)
- r = distância do cabo (m)
Determinando o pólo magnético com a mão direita
Para descobrir a direção, podemos usar o princípio da mão direita. O polegar é a direção do fluxo de eletricidade e os outros dedos mostram a direção do campo magnético ao redor do fio.
A direção do polegar apontando para cima indica a direção do fluxo elétrico com o símbolo i. Enquanto a direção dos outros quatro raios representa a direção do campo megnet com o símbolo B. A imagem acima está em uma posição horizontal e vertical.
Exemplos de problemas de campo magnético e suas explicações
Problema 1
Um fio eletrificado i = 4 A conforme mostrado abaixo!
Especificamos:
- Intensidade do campo magnético no ponto A.
- Força do campo magnético no ponto B
- A direção do campo magnético no ponto A.
- A direção do campo magnético no ponto B
Discussão:
Conhecido
- I = 4 A
- r A = 2m
- r B = 1m
Assentamento
- B = μI / 2 π r A
- = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
- = 4 10-7 T
Portanto, o campo magnético no ponto A é 4 10-7 T
- B = μI / 2 π r B
- B = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
- B = 8 10-7 T
Portanto, o campo magnético no ponto B é 8 10-7 T
Em um problema que pede direção, podemos usar a regra da mão direita, em que o polegar é considerado uma corrente e os outros quatro dedos são um campo magnético enquanto prendemos o fio no ponto A.
Leia também: Mais de 24 estilos de linguagem (tipos de Majas), juntamente com compreensão completa e exemplosPara que a direção do campo magnético no ponto A seja para fora ou na direção do leitor.
Em um problema que pede direção, podemos usar a regra da mão direita, em que o polegar é considerado uma corrente e os outros quatro dedos são um campo magnético enquanto seguramos o fio no ponto B.
Para que a direção do campo magnético no ponto B esteja dentro ou fora do leitor
Problema 2
Veja a foto a seguir!
Determine a magnitude e a direção do campo magnético no ponto P!
Discussão
A corrente A produzirá um campo magnético no ponto P com a direção de entrada no campo, enquanto a corrente B produz um campo magnético com a direção fora do campo.
A direção de acordo com B a é entrar no campo.
Problema 3
Veja a foto acima, um fio com corrente elétrica é colocado próximo à bússola magnética. Quanta corrente elétrica (e direção) é necessária para cancelar o campo magnético da Terra contra a bússola para que ela não funcione?
O campo magnético da Terra é considerado
Discussão
Usando a fórmula do campo magnético:
Você pode encontrar a quantidade de corrente elétrica, a saber:
Você sabe que a distância r da bússola ao cabo é de 0,05 m. então obtido:
Usando a regra da mão direita, temos que colocar nossos polegares para baixo de forma que os outros dedos fiquem na direção oposta ao campo magnético da bússola. Para que a direção da corrente penetre no papel / tela, longe de nós.
Problema 4
Os fios A e B estão separados por 1 m e são energizados por 1 A e 2 A respectivamente na direção mostrada na figura abaixo.
Determine a localização do ponto C onde a intensidade do campo magnético é ZERO!
Discussão
Para que a intensidade do campo seja zero, as intensidades do campo produzidas pelo fio A e pelo fio B devem ser opostas e iguais. As posições possíveis são à esquerda do fio A ou à direita do fio B. Qual delas tomar, leve o ponto mais próximo da força da corrente menor. Para que a posição fique à esquerda do fio A, basta nomear a distância como x.
Essa é a explicação do material do campo magnético e exemplos de problemas. Pode ser útil.
Referência:
- Matéria de campo magnético
- Compreendendo o campo magnético
- Campo Magnético - Fórmula, Definição, Matéria Completa, Exemplo de Problema
- Campo magnético: definição, tipos, fórmulas, exemplos de problemas