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CAMPO de FORÇASCAMPO de FORÇASToda a região do espaço no qual uma certaToda a região do espaço no qual uma certainfluência se faz sentir: uma partícula colocadainfluência se faz sentir: uma partícula colocadaem qualquer ponto dessa região sofre acção deem qualquer ponto dessa região sofre acção deuma força bem definida.uma força bem definida.

Marília Peres e Rosa Pais

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Numa região em que a influência de uma fonteNuma região em que a influência de uma fontemagnética se faça sentir e!iste ummagnética se faça sentir e!iste um campocampomagnéticomagnético..

" interacção magnética detecta#se não s$ em" interacção magnética detecta#se não s$ emímanesímanes ouou magnetesmagnetes mas também cargas em mas também cargas emmo%imento &mo%imento &corrente eléctricacorrente eléctrica' podem originar' podem originarum campo magnético.um campo magnético.

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(s electr)es podem actuar como magnetes(s electr)es podem actuar como magnetes

indi%iduais.indi%iduais. No ferro é mais f*cil +alin,ar- os electr)es queNo ferro é mais f*cil +alin,ar- os electr)es que

em outros materiais.em outros materiais.

uando os electr)es estão alin,ados originam umuando os electr)es estão alin,ados originam um

magnete mais forte.magnete mais forte.

/erro/erro

MagnetiteMagnetite


http://www.ill.fr/dif/3D-crystals/images/fe3o4m.gifhttp://www.ill.fr/dif/3D-crystals/images/fem.gif

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" agul,a magnética de uma b0ssola" agul,a magnética de uma b0ssola&colocada fora da acção de um&colocada fora da acção de um

magnete ou de uma correntemagnete ou de uma correnteeléctrica' aponta sempre para oeléctrica' aponta sempre para oNorte.Norte.

Mas se apro!imamos dela umMas se apro!imamos dela ummagnete ela roda tomando amagnete ela roda tomando aorientação do campo criado peloorientação do campo criado pelomagnete.magnete.


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( campo magnético é uma grandeza %ectorial( campo magnético é uma grandeza %ectorial

que tem uma indução magnética que seque tem uma indução magnética que serepresenta pelo %ectorrepresenta pelo %ectorB

" unidade 12 da intensidade de indução magnética" unidade 12 da intensidade de indução magnética

é oé o teslatesla &T'&T'(utra unidade &não pertence ao 12' é o(utra unidade &não pertence ao 12' é o gaussgauss &3'&3'

4 3 5 4 ! 464 3 5 4 ! 46--77 TT

,ttp:88999.commarts.com8ca8interacti%e8cai686;

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( campo eléctrico é uma grandeza %ectorial( campo eléctrico é uma grandeza %ectorial queque

se representa pelo %ectorse representa pelo %ectorE

=ara caracterizar o %ector campo eléctrico=ara caracterizar o %ector campo eléctrico

coloca#se uma carga eléctrica pontual positi%acoloca#se uma carga eléctrica pontual positi%a

q q 66 carga de provacarga de prova


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" partir da força eléctrica e do %alor da" partir da força eléctrica e do %alor da carga de provacarga de prova define#se odefine#se o campo eléctricocampo eléctrico que se caracteriza em cadaque se caracteriza em cada

ponto do espaço por:ponto do espaço por:

DIRECÇÃODIRECÇÃO # é a da força eléctrica que actua na# é a da força eléctrica que actua na carga decarga de prova prova

SENTIDOSENTIDO# é a da força eléctrica que se e!erce na# é a da força eléctrica que se e!erce na carga decarga de prova prova &do positi%o para o negati%o'&do positi%o para o negati%o'

INTENSIDADE INTENSIDADE > é da força eléctrica que actua sobre a carga> é da força eléctrica que actua sobre a cargacolocada nesse ponto.colocada nesse ponto.

" unidade 12 de intensidade do campo eléctrico &" unidade 12 de intensidade do campo eléctrico &E E ' é o' é o

ne9tonne9ton porpor coulombcoulomb &N ?&N ?##44''


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!

@in,as de campo magnéticoassociadas a um íman de barra

@in,as de campo eléctrico


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"#

@in,as de campo magnético@in,as de campo magnético

"s lin,as de indução magnética permitem a"s lin,as de indução magnética permitem a%isualização do campo magnético.%isualização do campo magnético.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.htmlMarília Peres e Rosa Pais

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.htmlhttp://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.htmlhttp://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.html

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""

"s lin,as de campo magnético são fec,adas."s lin,as de campo magnético são fec,adas.

Em cada ponto do espaço o %ector éEm cada ponto do espaço o %ector é tangentetangente AsAs

lin,as de campo.lin,as de campo.

( n0mero de lin,as de campo por unidade de *rea é( n0mero de lin,as de campo por unidade de *rea éproporcional A intensidade do campo magnético.proporcional A intensidade do campo magnético.

Bonas mais densasBonas mais densas > > campocampo mais intensomais intenso Bonas menos densasBonas menos densas

>

> campocampo menos intensomenos intenso

Cm campo magnético apro!imadamenteCm campo magnético apro!imadamente uniformeuniforme temtemas lin,as de campoas lin,as de campo paralelasparalelas..

"s lin,as de campo magnético"s lin,as de campo magnético não indicam a direcçãonão indicam a direcção da força de interacção com o íman. Essada força de interacção com o íman. Essa forçaforça tem atem adirecçãodirecção perpendicularperpendicular ao %ectorao %ector

B

B


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"2

@in,as de campo eléctrico@in,as de campo eléctrico

Disualização do campo eléctrico >Disualização do campo eléctrico > espectro eléctricoespectro eléctrico

Em cada ponto do espaço o %ector campo eléctricoEm cada ponto do espaço o %ector campo eléctrico éé tangentetangente As lin,as de campo e tem oAs lin,as de campo e tem o sentidosentido dessasdessas

lin,as .lin,as .

"s lin,as de campo iniciam#se nas"s lin,as de campo iniciam#se nas cargas positi%ascargas positi%as eeterminam nasterminam nas cargas negati%ascargas negati%as..

" intensidade do campo eléctrico é" intensidade do campo eléctrico é maiormaior nas zonasnas zonasmais densasmais densas das lin,as de campo.das lin,as de campo.

"s lin,as de campo eléctrico"s lin,as de campo eléctrico uniformeuniforme sãosão paralelasparalelas..

E


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"$Marília Peres e Rosa Pais

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"4Marília Peres e Rosa Pais

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"6

EXPERIÊNCIA de ÖERSTED

Em 4;6 o físico dinamarquês Fans Öersted &4GGG > 4H4'

obser%ou que uma agul,a magnética quando naspro!imidades de uma corrente eléctrica roda como seesti%esse perto de um íman.

?oncluiu que uma corrente eléctrica origina um campomagnético


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"7

http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/5/5h/5H1020.html


http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/5/5h/5H1020.htmlhttp://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/5/5h/5H1020.html

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"

IND!"#$ E%ECTR$&A'N(TICA

1e uma corrente eléctrica origina um campo magnético ser* que um

íman pode criar um campo eléctricoI$s )*sicos &ic+ael ,arada e Josep, .enr descobriram que a respostaera afirmati%a e estudaram as condiç)es em que este fen$meno sedetecta%a. "s seguintes e!periências ilustram os resultados das suasdescobertas:

Indu/0o electromagnética por mo1imento deum *man no interior de uma 2o2ina

uando se mo%e o íman no interior da bobina éinduzida uma força electromotriz &f.e.m.' queestabelece uma corrente eléctrica cuKo sentidomuda sempre que o mo%imento do íman éin%ertido.


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"!

Indu/0o electromagnética por ac/0o de umcampo eléctrico 1ari31el numa 2o2ina

Cma corrente eléctrica %ari*%el cria um campomagnético %ari*%el na %izin,ança. Este originauma f.e.m. induzida numa bobina nelecolocado.

Enrolando um fio condutor numprego de ferro maciço e ligando#oa um pil,a podemos %erificar odes%io de uma agul,a magnética e

atrair clips como se fosse um íman.

( conKunto bobina e prego c,ama#se electroíman.


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2#

http://micro.ma%net.&su.edu/electroma%/'a(a/&arada)/inde*.html

http://micro.ma%net.&su.edu/electroma%/'a(a/&arada)2/inde*.html

http://phet.colorado.edu/we+,pa%es/simulations,+ase.htmlMarília Peres e Rosa Pais

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,%!X$ &A'N(TIC$,%!X$ &A'N(TIC$

1e considerarmos uma espira condutora que delimita umasuperfície de *rea A colocada numa região do espaço

onde e!iste um campo magnético uniforme determina#se o flu!o magnético

Φ

&atra%és da espira' pelae!pressão:

Φ # flu!o magnético em 9eber &Lb4

B > intensidade de indução magnética em tesla &T'

" > *rea da superfície plana em m;

α # ngulo formado pela direcção da normal A superfície e com o %ector

B

α cos A B=Φ

B

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=ara N espiras condutoras o flu!o magnético total é o

produto do flu!o numa s$ espira Φ pelo n0mero deespiras

ΦΦtotaltotal 55 N N ΦΦ

E!perimente em:,ttp:88p,et.colorado.edu8pt

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2$

( flu!o magnético depende da *rea quanto maior a *rea

maior o flu!o &se manti%ermos constantes os outrosfactores'


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( flu!o magnético depende da posição da espira &nguloformado pela direcção da normal A superfície e do %ectorB' é m*!imo para um ngulo de 6Q e nulo para um ngulode R6Q &se manti%ermos constantes os outros factores'


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-onte: http://courses.science.&au.edu/r'ordan/re(_notes/2.".htm


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,uncionamentodo micro)one e do alti)alante

$ )uncionamento do micro)one e do alti)alantetem por 2ase a indu/0o electromagnéticaAm2os t5m uma mem2rana ou dia)ragma6 uma2o2ina e um *man6 contudo6 no micro)one um

sinal sonoro é con1ertido num eléctricoen7uanto no alti)alante o processo é in1erso6um sinal eléctrico é con1ertido em sinalsonoro

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,uncionamento do alti)alante8

uando a corrente eléctrica passa na bobina%aria de acordo com os sinais eléctricosrecebidos &resultantes por e!emplo dacon%ersão no microfone de um sinal sonoro'dando origem a um campo magnético%ari*%el que ao interagir com o campomagnético criado pelo íman pro%oca nabobina um mo%imento oscilat$rio. Cma %ezque a bobina est* ligada a uma membranaesta passa a %ibrar com a mesma frequênciae com a mesma intensidade reproduzindo o

som original ou seKa a membrana oscilantenão é mais do que uma fonte sonora.

,ttp:88micro.magnet.fsu.edu8electromag8Ka%a8speaSer8

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$ A%TI,A%ANTE


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,uncionamento do micro)one8

uando o som atinge a membrana esta entra em oscilação de%ido As

%ariaç)es de pressão pro%ocadas pela onda sonora onda de pressão.?omo a membrana est* ligada A bobina esta passa a oscilar com amesma frequência. urante este mo%imento o flu!o magnético docampo criado pelo íman %aria induzindo uma força electromotriz qued* origem a uma corrente eléctrica na bobina do microfone. Estacorrente alternada induzida na bobina apresenta as mesmascaracterísticas do som original quer em frequência quer emintensidade.

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