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FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA
PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO
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Unidade IIITecnologiaAula 17ConteúdoRevisão e Avaliação
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REVISÃO DOS CONTEÚDOS
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Campo magnético criado por uma corrente numa espira circularA figura abaixo é de uma espira circular de centro O e raio R, percorrida por uma corrente de intensidade i.
o vetor campo magnético B, localizado no centro O da espira, é perpendicular ao plano da espira e tem seu sentido obtido pela regra da mão direita, pois depende do sentido da corrente.
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A intensidade do campo magnético no centro da espira é calculada pela expressão:
Onde:B é a intensidade do campo magnético;μ é a permeabilidade magnética do meio(no vácuo, μo = 4π . 10-7 T.m/A).i é a Intensidade da corrente elétrica que percorre o fio.R é a distância do fio até o ponto onde se quer calcular o campo.
B =μ . i
2 . R
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Exemplo 1Determine a intensidade do campo magnético que atua no centro de uma espira circular de raio 20π cm, percorrida por uma corrente elétrica i = 20A. Adote μo = 4π . 10-7 T.m/A.
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Solução:
PREVIEW
B =
B =
B = 200 . 10-7 T ou B = 2,0 . 10-5 T
μ . i
4π . 10-7 . 20
2 . R
2 . 0,2π
REVISÃO 1
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Força magnética sobre um condutor retilíneoAo colocarmos um condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica dentro de um campo magnético uniforme, verifica-se que ele sofre a ação de uma força, que chamamos de força magnética, representada pela letra F.
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Características da força magnética sobre o condutor
• Direção: perpendicular a B e a i.
• Sentido: dado pela regra da mão esquerda, com o dedo médio apontado no sentido da corrente elétrica convencional.
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Situações particularesA corrente i e o campo magnético B, são paralelos entre si.F = 0
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A corrente i e o campo magnético B, perpendiculares entre si
F = B . i . l
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Exemplo 1Um condutor de comprimento 2 m é percorrido por uma corrente i de intensidade 10 A. Esse condutor está situado num campo magnético uniforme de intensidade B = 0,05 T, conforme a figura ao lado. Qual a direção, o sentido e a intensidade da força magnética que atua no condutor?
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Solução: Cálculo da intensidade:
F = B . i . l . sen θF = 0,05 . 10 . 2 . sen 30º
F = 1,0 . 0,5F = 0,5 N
PREVIEWREVISÃO 1
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Exemplo 1Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica de 4A, vertical para baixo. Determine o vetor campo magnético em um ponto P situado a 50cm à direita do fio.
REVISÃO 2
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Soluçãoi = 4AR = 50cm / 100 = 0,5mμo = 4π . 10-7 T.m/A
B = i
4
R
0,5
.
.
μ0
B =
B = 8 . 10-7 T
4π . 10-7
2π
2π
REVISÃO 2
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Exemplo 2Um condutor retilíneo de comprimento 40 cm, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade igual a 20 A, é imerso num campo magnético uniforme de indução B = 8,0 · 10-2 T. Calcule a intensidade da força magnética que atua nesse condutor, sabendo que o ângulo entre o vetor B e o fio é de 300.
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Solução:
F = B . i . L . senθF = 8,0x10-2 . 20,0 . 0,4 . sen30º
F = 64 . 0,5F = 32 x 10-2 N
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Considerando que uma carga pontual q, com velocidade v, é lançada em uma região onde existe um campo magnético uniforme B, passa a atuar sobre ela uma força magnética com intensidade dada pela seguinte equação:
Onde θ é o ângulo entre a velocidade e o vetor indução magnética.
F = q . v . B . senθ
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Ângulo entre Velocidade e
Campo MagnéticoMovimento Força
Magnética
0° Retilíneo Uniforme F = 0
90° Circular Uniforme F = q . v . B
Qualquer ângulo Helicoidal uniforme F = q . v . B . senθ
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Exemplo 3Uma carga q = - 0,3 C é lançada com velocidade v = 40 m/s de forma oblíqua a um campo magnético B de intensidade 15 T. Sendo o ângulo ɑ = 30o, qual será a força magnética a atuar na carga e qual será a trajetória observada?
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Solução:Fm = q . v . B . sen α
Fm = 0,3 . 40 . 15 . sen 30ºFm = 180 . 0,5
Fm = 90 N
A trajetória da carga será helicoidal.
REVISÃO 2
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