FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CARGAS ELÉTRICAS
Um campo magnético não atua sobre cargas elétricas em repouso, mas se pegarmos esta carga e lançarmos com uma velocidade v em direção a uma área onde há um campo magnético B pode aparecer uma força F atuando sobre esta carga, denominada força magnética. As características desta força magnética foram determinadas pelo físico Hendrick Antoon Lorentz (1853-1920). Em suma:
É a interação entre duas cargas em movimento e seus respectivos campos magnéticos.
Só surge se houver cargas em movimento
Por exemplo, Q1 e Q2: O campo magnético associado a carga Q1 pode influenciar o movimento da carga Q2 e vice-versa.
Os campos magnéticos são considerados MEDIADORES das interações entre essas cargas.
Se a carga estiver se movimentando na mesma direção e mesmo sentido do campo, a força magnética é nula
FORÇA DE LORENTZ
A força que surge da interação entre essas duas cargas eletrizadas e em movimento é chamada de Força de Lorentz.
É uma grandeza vetorial, logo, precisa de DIREÇÃO e SENTIDO.
A direção da força é perpendicular à direção da velocidade e ao próprio campo magnético.
REGRA DA MÃO ESQUERDA
Por ser uma grandeza vetorial, para encontrarmos a força magnética precisaremos também encontrar direção e sentido. Usa-se um truque chamado REGRA DA MÃO ESQUERDA.
O dedo polegar representa o sentido da força magnética
O dedo indicador representa o sentido do campo magnético, formando ãngulo de 90 com o polegar
Mesma direção
Sentido depende do valor da carga. Se for positiva, o polegar aponta pra cima. Se negativa, aponta pra baixo.
O dedo médio representa o sentido da velocidade, formando ângulo de 90 com o dedo polegar e indicador.
Ilustração da Regra da mão esquerda
APLICAÇÃO EM FÓRMULA
Calcula-se a força em módulo, considerando
V = a velocidade
Q = a carga elétrica inserida
B = o campo magnético naquela região
SenA = ângulo entre B e V
EFEITO DA FORÇA MAGNÉTICA
A força magnética conduz diversos efeitos dependendo da forma que ela é aplicada, como por exemplo:
CARGAS EM REPOUSO
CARGAS COM VELOCIDADE NA MESMA DIREÇÃO DO CAMPO
CARGAS C VELOCIDADE COM DIREÇÃO DIFERENTE DO CAMPO
CARGAS COM MOVIMENTO PERPENDICULAR AO CAMPO
Se aproximarmos uma carga com movimento perpendicular ao campo magnético, esse movimento será desviado ao campo e a velocidade. Ou seja, desviada para cima se for positiva e para baixo se for negativa.
CARGAS COM MOVIMENTO CONTRÁRIO AO CAMPO
FORÇA MAGNÉTICA NUM CONDUTOR RETILÍNEO
Lorentz verificou que ao passar corrente num determinado fio as bússolas do seu laboratório se moveram, ou seja criou um novo campo magnético.
A partir daí, concluiu-se que com uma corrente elétrica é possivel criar um campo magnético.
Testou de diversas formas, inclusive pondo pó de ferro na mesa e um tubo condutor em cima com um fio. Viu a corrente elétrica passar e atrair o pó de ferro da mesa passar pelo tubo.
REGRA DA MÃO DIREITA
Para descobrir o sentido do vetor da Força Magnética, usamos a regra da mão direita.
Com a mão aberta, aponta o polegar no sentido da pelocidade e os demais dedos na direção do campo magnético.
Para cargas positivas, a direção é uma linha que atravessa a mão e o sentido é uma linha que sai da palma da mão, como se desse a volta.
Para cargas negativas, a direção é uma linha que atravessa a mão e o sentido é um vetor que entra na palma da mão.
Quando existem cargas se movimentando num interior de um fio condutor retilíneo, consideramos que existe corrrente elétrica.
Quando esse fio é posto num campo magnético, ele sofre ação de uma FORÇA MAGNÉTICA, que representamos pela letra F.
Fluem do potencial negativo para o negativo. O fluxo é contrário a corrente elétrica
A velocidade e intensidade das cargas são iguais, mas cada uma delas está sujeita a uma força diferente, que calcula-se por:
F = B . i . L . senӨ
Sendo Ө o ângulo formado entre a velocidade da carga e o campo magnético.
Para um condutor retilíneo de comprimento L, percorrido por uma corrente i, temos:
L = v.Δt e i = q/Δt
FORÇA MAGNÉTICA ENTRE FIOS PARALELOS
É o estudo da força magnética produzida por dois fios postos em posição paralela conduzidos por corrente elétrica e a intensidade do campo magnético onde se encontram esses fios.
A força que atua no fio 2 é graças ao campo magnético do fio 1.
A força que atua no fio 1 é graças ao campo magnético do fio 2.
D é a distância entre os fios
I1 e I2 são as correntes elétricas que passam por eles
B é o campo magnético
CADA FIO GERA UM CAMPO MAGNÉTICO
ENTRE ELES, OCORRE UMA FORÇA MAGNÉTICA
FIOS COM CORRENTE DE MESMO SENTIDO – ocorre atração
FIOS COM CORRENTES DE SENTIDOS CONTRÁRIOS – ocorre repulsão
