28 de outubro, 2017 às 12:00 | Postado em Eletromagnetismo Professor Lang, estudando eletromagnetismo, estou me deparando com um problema que não estou sabendo trabalhar. É o seguinte: um objeto metálico entra em uma região com velocidade constante (numa região de campo magnético constante e perpendicular à velocidade) ele deve se polarizar devido ao efeito Hall, surgindo portante uma f.e.m
induzida, certo? Porém, algumas questões falam da seguinte situação: uma espira retangular entrando numa região de campo magnético uniforme e pede-se para determinar o sentido da corrente induzida. Na resolução de tais questões, eu tenho visto o raciocínio de enquanto a espira está entrando/saindo na região do campo há corrente induzida, pois há variação de fluxo magnético. Porém quando a espira está se movimentando na região do campo, diz-se que não há corrente induzida, pois não há variação de
fluxo magnético. Meu questionamento é, não acontece o efeito Hall nessa situação? E se ele acontece então não deveria ter uma corrente induzida na espira mesmo quando ela estivesse completamente para dentro da região de campo magnético? Obrigado desde já Há um ano atrás fizeste um pergunta relacionada com a atual e que vale consultares: FEM de movimento. Quando um objeto se move através de uma região onde existe um campo magnético, sobre qualquer pequena extensão do corpo, não paralela ao campo e à velocidade, existe uma fem de movimento. Entretanto se o campo é uniforme e a velocidade é constante, pode-se demonstrar que sobre um percurso fechado contido no objeto (circuito), a fem efetiva ao longo de todo
o percurso é nula (a integral da força não eletrostática sobre uma carga unitária é nula no circuito). Então, mesmo sendo o objeto condutor, não haverá corrente neste percurso. Em partes do percurso fechado podem existir transientes de corrente até que a polarização eletrostática do condutor cria um campo elétrico que, exercido sobre as cargas livres do condutor, anula a força não-eletrostátíca, cessando assim a corrente elétrica. “Docendo discimus.” (Sêneca) Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 440. Número de visualizações: 1.376 Campo magnético uniforme é aquele em que o campo magnético é igual em todos os pontos do espaço, tanto em módulo como em direção e sentido. Nele as linhas de indução são paralelas e encontram-se igualmente espaçadas umas das outras. Ele pode ser obtido no interior de um solenoide suficientemente longo. Leia também: Eletromagnetismo — a parte da Física que relaciona eletricidade e magnetismo Tópicos deste artigo
Linhas de indução do campo magnéticoAs linhas de indução são um recurso que permite visualizar mais facilmente a configuração espacial do campo magnético. Tais linhas apresentam algumas características importantes, a saber:
Diferentemente das linhas de força do campo elétrico, as linhas do campo magnético são sempre fechadas. Isso acontece porque não é possível que existam monopolos magnéticos, ou seja, qualquer corpo magnetizado apresenta simultaneamente um polo sul e um polo norte magnético. Definição de campo magnético uniformeA definição de campo magnético uniforme é simples: trata-se de um campo que apresenta o mesmo módulo, direção e sentido em todos os pontos do espaço. Graficamente, o campo magnético uniforme é representado por uma região onde as linhas de indução são paralelas e encontram-se igualmente espaçadas entre si. É possível produzir um campo magnético uniforme por meio de um solenoide suficientemente longo. Nesse caso, a corrente elétrica que percorre os fios do solenoide produz um campo magnético muito similar a um campo magnético uniforme no centro do solenoide. Ao nos aproximarmos das extremidades do solenoide, entretanto, os efeitos de borda fazem com que o campo magnético torne-se mais heterogêneo. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) A figura a seguir mostra um solenoide longo. No seu interior, é possível perceber que as linhas do campo magnético são paralelas e uniformemente espaçadas. Tais condições indicam que, nessas regiões, o campo magnético é considerado uniforme.  Relação entre o campo magnético uniforme e força magnéticaOs campos magnéticos uniformes são importantes para o estudo dos fenômenos magnéticos, uma vez que, por meio deles, é possível que os cálculos que envolvem a interação entre campos magnéticos e cargas elétricas em movimento tornem-se mais simples de se resolver. Quando uma partícula carregada interage com um campo magnético, uma força magnética passa a agir sobre essa partícula. A força magnética é perpendicular ao vetor campo magnético, bem como à própria direção da velocidade da partícula, desse modo, essas partículas passam a descrever trajetórias circulares ou até mesmo helicoidais enquanto estiverem movendo-se em uma região de campo magnético uniforme. Os cálculos mais comuns que envolvem campos magnéticos uniformes são aqueles em que devemos determinar a força magnética exercida sobre as cargas em movimento. A força magnética pode ser calculada pelo produto entre o módulo da carga elétrica, a velocidade da partícula e o módulo do campo magnético, além do seno do ângulo que é formado entre v e B. Confira a fórmula a seguir:
F – força magnética (N) q – carga elétrica (C) v – velocidade da partícula (m/s) B – campo magnético (T) θ – ângulo entre v e B Veja também: Indução eletromagnética — o que é e como funciona? Exercícios sobre campo magnético uniformeQuestão 1 — Com relação às linhas de indução de um campo magnético uniforme, são feitas as seguintes afirmações. I – São linhas fechadas. II – São linhas que saem do sul magnético e entram no norte magnético. III – São linhas igualmente espaçadas. IV – São linhas abertas que saem das cargas positivas e entram nas cargas negativas. Estão corretas: a) I, II e II. b) I e II. c) II e III. d) III e IV. Resolução: Vamos analisar as afirmativas: I – VERDADEIRA. II – VERDADEIRA. III – VERDADEIRA. IV – FALSA. As linhas que saem das cargas positivas e entram nas cargas negativas são as linhas do campo elétrico. Questão 2 — O campo magnético uniforme é caracterizado por uma separação uniforme das linhas de indução. Assinale a alternativa que não representa uma característica do campo magnético uniforme. a) As linhas do campo magnético uniforme são paralelas. b) O campo magnético uniforme pode ser obtido no interior de um solenoide suficientemente longo. c) Em um campo magnético uniforme, o módulo, direção e sentido do campo magnético são iguais em todos os pontos. d) Em um campo magnético uniforme, as linhas de campo podem cruzar-se. Resolução: A alternativa falsa é a letra D, uma vez que as linhas de indução do campo magnético, uniforme ou não, não se cruzam. Questão 3 – Uma partícula eletricamente carregada com uma carga elétrica de 5 μC entra em uma região de campo magnético uniforme de intensidade igual a 2,0.10-5 T, a uma velocidade de 300 m/s, perpendicular ao campo magnético. Determine a intensidade da força magnética que atua sobre a partícula. a) 3,0.10-8 N b) 2,0.10-7 N c) 4,0.10-9 N d) 5,0.10-6 N Resolução: Para responder ao exercício, faremos o cálculo da força magnética. Observe: Por Rafael Helerbrock O que é o campo magnético uniforme?A definição de campo magnético uniforme é simples: trata-se de um campo que apresenta o mesmo módulo, direção e sentido em todos os pontos do espaço. Graficamente, o campo magnético uniforme é representado por uma região onde as linhas de indução são paralelas e encontram-se igualmente espaçadas entre si.
Que movimento gera um campo magnético?O campo magnético é uma grandeza física vetorial medida em tesla (T). Tanto o campo magnético produzido pelos ímãs naturais quanto aquele gerado por ímãs artificiais são resultado da movimentação das cargas elétricas no interior dos ímãs.
O que acontece com uma carga elétrica quando ela se move em uma região de campo magnético uniforme?Se lançarmos uma carga elétrica com velocidade v no interior de um campo magnético uniforme B, essa carga realizará um movimento uniforme no interior do campo magnético. Portanto, os diferentes tipos de trajetória assumidos pela carga dependem do ângulo com que ela foi lançada no campo magnético.
Em que condições uma partícula carregada MovendoQuando a partícula lançada possui velocidade paralela às linhas de indução do campo magnético, a força magnética é nula.
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Está se movendo em uma região em que existe um campo magnético uniforme?
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