Força magnética é um tipo de força que ocorre entre objetos magnéticos. Ela ocorre mesmo sem os objetos estarem em contato. Essa força pode ser: Na figura abaixo, temos o fenômeno da aurora boreal, que é causado pelo impacto de partículas originadas no sol com o campo magnético terrestre, que aplica uma força magnética sobre essas partículas. CaracterísticasPor convenção, adotamos o sentido das linhas do campo magnético com tendo o mesmo sentido que uma bússola apontando para o Polo Norte. Como podemos ver na imagem acima, as linhas de campo saem do Polo Norte e entram no Polo Sul. Se dividirmos um ímã em vários pedacinhos menores, cada um deles também irá possuir um polo norte e um polo sul. É impossível existir um ímã com apenas um polo (monopolos magnéticos não existem). Vetor da força magnéticaA força magnética é uma grandeza vetorial, ou seja, possui módulo, direção e sentido. Assim como o campo magnético e a velocidade. Força magnética em cargas elétricas
Módulo da força magnéticaPara calcular a intensidade da força magnética (seu módulo) sobre uma carga elétrica que está em movimento dentro de um campo magnético, podemos usar a seguinte fórmula: F = \(\mid q\mid\) .\(v.B.sen(\theta )\)
Direção e o sentido da força magnéticaO vetor força magnética vai ser perpendicular ao vetor velocidade e, ao mesmo tempo, perpendicular ao vetor campo magnético. Para sabermos a direção e o sentido da força magnética, podemos utilizar as duas regras abaixo, lembrando que ambas são equivalentes. Regra da mão direitaQuando a carga é positiva, deixamos a mão direita aberta, como na figura.
Se a carga for negativa, o sentido da força magnética será oposto ao caso da carga positiva. Regra da mão esquerdaQuando a carga é positiva, deixamos a mão esquerda como ilustrado na figura.
Se a carga for negativa, o sentido da força magnética será oposto ao caso da carga positiva. Vetor velocidade perpendicular ao vetor campo magnéticoSe o vetor velocidade for perpendicular ao vetor campo magnético, durante todo o movimento ambos irão permanecer perpendiculares. Com isso, teremos um movimento circular uniforme. Na imagem, os x representam o campo magnético entrando na imagem. No caso apresentado na figura, se a carga for positiva, vai girar no sentido anti-horário, e se a carga for negativa, vai girar no sentido horário. Raio da trajetóriar = \(\frac{mv}{qB}\)
Velocidade angular\(\omega\) = \(\frac{qB}{m}\)
Força elétrica entre dois condutores com correnteQuando temos dois fios condutores paralelos, com corrente passando por eles (cargas se movimentando), teremos a força magnética entre os fios.
Módulo da força que o fio 1 exerce sobre o fio 2Vamos denominar o primeiro fio da esquerda para a direita com sendo o fio 1, e o próximo, fio 2. A força magnética que o fio 1 vai exercer sobre o fio 2 será dada pela seguinte fórmula: \(F_{12}\) = \(\frac{\mu _{0}.L.I_{1}.I_{2}}{2.\pi .d}\)
FórmulasExercício de fixação ENEM/2013 Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = \(5 x 10^{-2}\) N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição do equilíbrio a uma velocidade média de 5m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta. A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de: A \(5.10^{-1}\) B \(5.10^{-2}\) C \(5.10^{1}\) D \(2.10^{-2}\) E \(2.10^{0}\) Como funciona a regra da mão direita para determinar o sentido do campo magnético?Regra da mão direita
Quando a carga é positiva, deixamos a mão direita aberta, como na figura. Nosso polegar vai apontar para o sentido do vetor velocidade; Os outros dedos vão apontar para o sentido do vetor campo magnético; A palma da nossa mão vai sair o vetor força magnética.
Como funciona a regra da mão direita?Essa relação é representada pela regra da mão direita: o polegar da mão direita indica o sentido convencional da corrente elétrica; e os outros dedos, ao envolverem o condutor por onde passa a corrente, dão o sentido das linhas de campo magnético.
Qual a regra utilizada para determinar o sentido da força magnética?O sentido da força magnética depende da regra da mão direita.
|