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FLAVIO SAN OS Fнsica 3 – Lei dos Amperes Rio de Janeiro Novembro 2011 Sumбrio: 1 – Histуria 2- Lei de Ampйre 3- Sentido do Campo 4- Exercнcio 1- Histуria OF4 p do Direita Historicamente, o estudo da magnetostбtica tomou novo impulso quando, em 1 820, Hans Christian Oersted descobriu que correntes elйtricas tambйm produzem campos magnйticos. Surgiu entгo imediatamente a questгo de como expressar o campo produzido em funзгo 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 Ampйre estб relacionada com uma importante propriedade geral dos campos magnйticos. Mais especificamente, pela seguinte expressгo; onde cй a velocidade da luz a qual pode ser expressa por . Sendo Mo a permeabilidade magnйtica e Eo a permissividade elйtrica e.

Assim podemos reescrever a equaзгo do campo magnйtico da seguinte forma; A equaзгo acima pode tambйm ser escrita na seguinte forma geral; ou ainda como as cargas variбveis no tempo geram campos elйtricos variбveis no tempo entгo podemos dizer, a partir desta relaзгo, ue deve existir uma conexгo entre os campos elйtricos e magnйticos. a qual estabelece que cargas elйtricas variбveis no tempo geram campos magnйtico. Este й um resultado muito importante pois estabelece uma conexгo entre a eletricidade e o magnetismo.

Em particular a equaзгo acima й derivada da uma lei fundamental do eletromagnetismo denominada de Lei de Ampйre. A lei de Ampйre й uma das quatro equaзхes de Maxwell as quais regem o eletromagnetismo em sua forma mais geral. Este resultados leva-nos a pensar que campos magnйticos e campos elйtricos devam estar correlacionados por algum processo. A analogia entre a Eletrostбtica e a Magnetostбtica, agora mais evidente, e pode ser res evidente, e pode ser resumida no quadro a seguir. Vimos entгo, que correntes elйtricas em condutores induzem campos magnйticos.

A simulaзгo abaixo mostra os campos magnйticos induzidos por um conjunto de 4 anйis metбlicos (condutores) percorridos por corrente elйtrica (i). Observe os sentidos das correntes em cada anel e do campo magnйtico (B) induzido por i. Campo magnйtico induzido por correntes elйtricas 3- Sentido do Campo Magnйtico : Regra da Mгo Direita De acordo com o discutido acima vamos imaginar uma spira condutora percorrida por uma corrente elйtrica i. Veja figura abaixo (Fig. 2). De acordo com a lei de Ampйre temos que corrente produzem campos magnйtico.

Como se comporta este campo magnйtico ? Este campo serб equivalente ao campo criado por um imг, como mostra a figura abaixo. Este exemplo vem fortalecer a ideia de conexгo entre campos elйtrico e campos magnйticos. Em resumo, podemos dizer que cargas elйtricas estбticas criam campos elйtricos estбticos, mas cargas elйtricas variбveis no tempo ou cargas em movimento geram campos elйtricos variбveis no tempo que induzem campos magnйticos. Fig. 2 – Campo magnйtico induzido por correntes elйtricas.

O sentido do campo й determinado pela regra da mao direita 4- Exercнcios 3 O sentido do campo й determinado pela regra da mгo direita 1- Um condutor sуlido e cilнndrico й percorrido por uma corrente I A que se distribui uniformemente sobre a seзгo circular do condutor. Encontre expressхes para H dentro e fora do condutor. Esboce graficamente a variaзгo de H , em funзгo de r, sendo r medido a partir do centro do condutor. Soluзгo Fora do condutor, H serб: corrente no condutor. pois o caminho L engloba toda a

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