Campo Magnético

FONTES DE CAMPO MAGNÉTICO
INTRODUÇÃO
Em 1819 o físico dinamarquês Hans Chritian Oersted descobriu que a agulha de uma bússola é defletida por uma corrente elétrica. Um mês depois de tal descoberta, Jean-Baptiste Biot e Félix Savart anunciaram os resultados de suas medidas do torque sobre um ímã muito próximo a um fio longo, conduzindo corrente, e analisaram estes resultados em termos do campo magnético produzido por cada elemento de corrente. André-Marie Ampère realizou experimentos adicionais e mostrou que elementos de corrente também experimentam uma força na presença de um campo magnético e que dois elementos de corrente exercem forças um sobre o outro.

1. O CAMPO MAGNÉTICO DE CARGAS PUNTIFORMES EM MOVIMENTO
Quando uma carga puntiforme q move-se com velocidade 𝑣, ela produz um campo magnético 𝐵 no espaço dado por
𝐵=

𝜇 0 𝑞𝑣 × 𝑟
4𝜋

(1)

𝑟²

onde 𝑟 é um vetor unitário que aponta para o ponto de campo P a partir da carga q em movimento com velocidade 𝑣, e 𝜇0 é uma constante de proporcionalidade, chamada de constante magnética (permeabilidade do espaço livre) a qual, por definição, tem o valor exato
𝑚
𝜇0 = 4𝜋 × 10−7 𝑇 ∙ = 4𝜋 × 10−7 𝑁/𝐴2
(2)
𝐴

Exemplo – Campo Magnético de uma Carga Puntiforme em Movimento: Uma partícula puntiforme com carga 𝑞 =
𝑚
4,5𝜇𝐶 está se movendo com velocidade 𝑣 = 3,0 𝑖 ao longo da linha 𝑦 = 3,0𝑚 do plano 𝑧 = 0. Determine o campo magnético
𝑠

na origem produzido por esta carga quando ela está no ponto 𝑥 = −4,0𝑚, 𝑦 = 3,0𝑚, como mostrado na figura:

Situação: O campo magnético associado a uma partícula carregada em movimento é dado pela Equação 1.
Solução: 1. O campo magnético é dado pela Equação 1:
𝐵=

𝜇 0 𝑞𝑣 × 𝑟
4𝜋

onde 𝑣 = 𝑣𝑖

𝑟²

2. Determine 𝑟 e r da figura acima e escreva 𝑟 em termos de 𝑖 e 𝑗:
𝑟 = 4,0𝑚 𝑖 − 3,0𝑚 𝑗
𝑟=

4,0² + 3,0² 𝑚 = 5,0𝑚
𝑟

4,0𝑚 𝑖 −3,0𝑚 𝑗

𝑟

5,0𝑚

𝑟= =

= 0,80𝑖 − 0,60𝑗

3. Substitua esses