Ímãs e campo magnético

Ímãs

Os fenômenos magnéticos têm sido observados na natureza desde a antiguidade. Certos corpos possuem a propriedade de atrair alguns metais, são os chamados ímãs naturais.

Os ímãs possuem algumas características:

•Possuem dois polos inseparáveis - os lados magnéticos do ímã são chamados de polos norte e sul e não podem ser isolados um dos outro.

Obs.: Ao partir um ímã, como na figura a seguir, formam-se dois novos ímãs.

Os pedaços quebrados vão se atrair pois se formam novos polos.

•Polos opostos se atraem e polos iguais se repelem.

•São capazes de atrair outros metais – é uma característica observável dos ímãs.

•São capazes de imantar outros metais – esfregando um ímã em um pedaço de metal podemos deixar o metal com propriedades magnéticas.

•Quando pendurados pelo centro de gravidade assumem uma única direção – tal característica levou os chineses a inventarem a bússola.

 

Campo magnético

A região de influência do ímã em volta dele é a sua região do campo magnético. Para representar o campo magnético usamos linhas que são chamadas linhas de indução do campo magnético. A convenção é usar linhas que saem do polo norte e entram pelo polo sul.

O vetor campo magnético, representado por tangencia as linhas de indução. É o chamado vetor indução magnética.

Obs.: É importante notar que o campo magnético é rotacional, isto é, ele completa uma volta. As linhas são fechadas. Dessa forma há campo magnético no interior do ímã. Só que o campo no interior do ímã vai apontar do sul para o norte.

Dica: Muitos exercícios pedem para que o estudante indique a posição que uma bússola ou imã vai assumir quando colocado em um campo magnético qualquer. Para resolver esse problema de maneira simples, basta colocar o vetor campo magnético que existe no interior da bússola ou imã na mesma direção e sentido do campo magnético existente externo.

Exercício resolvido:

(Uerj – adaptado) A figura ilustra um campo magnético uniforme que aponta da esquerda para direita.

Assinale a opção que indica a posição que um ímã irá assumir ao ser colocado no interior do campo citado.

Solução:

Há duas maneiras de se pensar no problema.

A primeira é entender que o campo externo aparece do norte para o sul, assim:

Como se fosse a região central uniforme de um ímã ferradura, por exemplo:

E então pensar que polos opostos se atraem e pólos iguais se repelem. Desse modo o norte do ímã deverá ficar virado para o sul e o sul para o norte.

A outra solução é simplesmente entender que a linha campo no interior do ímã (que aponta do sul para o norte) deverá ficar igual as linhas do campo externo.

A opção em que o campo interno é igual ao externo é a letra A.

 

Campo Magnético da Terra

 Se um ímã se orienta na mesma direção suspenso pelo centro de gravidade, isso mostra que a Terra possui um campo magnético. A cada ponto do campo magnético da Terra está associado um vetor campo indução magnética.

O polo norte do ímã aponta para o polo norte geográfico e o polo sul magnético aponta para o polo sul geográfico. Para resolver esse impasse "norte atrai norte", o polo norte geográfico é o polo sul magnético e o polo sul geográfico é o polo norte magnético.

Obs.: Na verdade esses pontos não são coincidentes. Os polos norte e sul geográficos são os pontos extremos do eixo de rotação da Terra, enquanto que os polos norte e sul magnético são variáveis, mudam de lugar ao longo dos anos. O importante aqui é perceber que as linhas de campo magnético da Terra devem sair do polo norte magnético (que é o sul geográfico). Essa é uma das "pegadinhas" dos exames vestibular. O aluno deve ter atenção aos polos magnéticos para desenhar as linhas de indução da Terra.

Uma bússola que pode se mover para todos os lados terá inclinação e declinação magnética.

A inclinação magnética é quanto a agulha se afasta de uma linha horizontal (paralela ao plano). Assim uma bússola de uma pessoa no equador terá inclinação zero e conforme vai para um dos polos a agulha vai se inclinando até 900.

A declinação magnética é quanto a agulha se afasta da direção norte-sul geográfica. Lembre-se que o norte-sul geográfico difere do norte-sul magnético.

Exercício resolvido:

(UFF – adaptada) A figura abaixo representa o planeta Terra e seus polos norte (N) e sul (S) geográficos. Assinale a opção que representa corretamente as linhas de indução do campo magnético terrestre e a posição de uma bússola colocada no ponto P.

Solução:

As linhas de campo magnético devem sair do polo norte magnético que é o sul geográfico. Então apenas as letras a, c e d atendem à resposta. A orientação da bússola deve seguir a orientação do campo externo ficando na mesma direção. Portanto a resposta é a letra A.

 

 

 

 

 

 

 



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