Blog

FLAVIO SAN OS Física 3 – Lei dos Amperes Rio de Janeiro Novembro 2011 Sumário: 1 – História 2- Lei de Ampére 3- Sentido do Campo 4- Exercício 1- História OF4 p do Direita Historicamente, o estudo da magnetostática tomou novo impulso quando, em 1 820, Hans Christian Oersted descobriu que correntes elétricas também produzem campos magnéticos. Surgiu então imediatamente a questão de como expressar o campo produzido em função da corrente.

Foi Ampere quem, algumas semanas depois do anuncio da descoberta de Oersted, apresentou uma serie de resultados experimentais sobre a forca om a qual dois circuitos conduzindo corrente se atraem. A lei de Ampére está relacionada com uma importante propriedade geral dos campos magnéticos. Mais especificamente, pela seguinte expressão; onde cé a velocidade da luz a qual pode ser expressa por . Sendo Mo a permeabilidade magnética e Eo a permissividade elétrica e.

Assim podemos reescrever a equação do campo magnético da seguinte forma; A equação acima pode também ser escrita na seguinte forma geral; ou ainda como as cargas variáveis no tempo geram campos elétricos variáveis no tempo então podemos dizer, a partir desta relação, ue deve existir uma conexão entre os campos elétricos e magnéticos. a qual estabelece que cargas elétricas variáveis no tempo geram campos magnético. Este é um resultado muito importante pois estabelece uma conexão entre a eletricidade e o magnetismo.

Em particular a equação acima é derivada da uma lei fundamental do eletromagnetismo denominada de Lei de Ampére. A lei de Ampére é uma das quatro equações de Maxwell as quais regem o eletromagnetismo em sua forma mais geral. Este resultados leva-nos a pensar que campos magnéticos e campos elétricos devam estar correlacionados por algum processo. A analogia entre a Eletrostática e a Magnetostática, agora mais evidente, e pode ser res evidente, e pode ser resumida no quadro a seguir. Vimos então, que correntes elétricas em condutores induzem campos magnéticos.

A simulação abaixo mostra os campos magnéticos induzidos por um conjunto de 4 anéis metálicos (condutores) percorridos por corrente elétrica (i). Observe os sentidos das correntes em cada anel e do campo magnético (B) induzido por i. Campo magnético induzido por correntes elétricas 3- Sentido do Campo Magnético : Regra da Mão Direita De acordo com o discutido acima vamos imaginar uma spira condutora percorrida por uma corrente elétrica i. Veja figura abaixo (Fig. 2). De acordo com a lei de Ampére temos que corrente produzem campos magnético.

Como se comporta este campo magnético ? Este campo será equivalente ao campo criado por um imã, como mostra a figura abaixo. Este exemplo vem fortalecer a ideia de conexão entre campos elétrico e campos magnéticos. Em resumo, podemos dizer que cargas elétricas estáticas criam campos elétricos estáticos, mas cargas elétricas variáveis no tempo ou cargas em movimento geram campos elétricos variáveis no tempo que induzem campos magnéticos. Fig. 2 – Campo magnético induzido por correntes elétricas.

O sentido do campo é determinado pela regra da mao direita 4- Exercícios 3 O sentido do campo é determinado pela regra da mão direita 1- Um condutor sólido e cilíndrico é percorrido por uma corrente I A que se distribui uniformemente sobre a seção circular do condutor. Encontre expressões para H dentro e fora do condutor. Esboce graficamente a variação de H , em função de r, sendo r medido a partir do centro do condutor. Solução Fora do condutor, H será: corrente no condutor. pois o caminho L engloba toda a

Para o interior do condutor a corrente envolvida pelo caminho L será: e a intensidade de campo magnético H será: graficamente teremos: 2- Um topografo esta usando uma bussola a 6 _ m abaixo de uma linha de transmissão na qual existe uma corrente constante de 100 __A (a) Qual ‘e o campo magnético no local da bussola em virtude a linha de transmissão? (b) Isso irá interferir seriamente na leitura da bussola? A componente horizontal do campo magnético da Terra no local é de 20 ut . (a) A magnitude do campo magnético devido a corrente no fio, a uma distancia r do fio ‘ e dada por: Para r= 6m encontramos: 4DF4