cálculo

Cap´ıtulo 6

Campo Magn´ etico 6.1

Introdu¸c˜ ao • Cargas el´etricas geram campos el´etricos E e sofrem for¸cas el´etricas Fe .
• Cargas el´etricas em movimento (correntes) geram campos magn´eticos B e sofrem for¸cas magn´eticas FB .
• N˜ ao existem cargas (monopolos) magn´eticas. Lei de Gauss para o magnetismo:
B · dA = 0

(6.1)

A

• ´Im˜ as: materiais com propriedades magn´eticas, resultante do movimento de cargas no n´ıvel molecular/atˆ omico. Contem correntes microsc´ opicas que criam campos magn´eticos.
• ´Im˜ as tem sempre p´ olos norte e sul indivis´ıveis: dipolos.
• Oersted (1819): Corrente el´etrica em fio deflete agulha imantada.
• Ampere: For¸cas magn´eticas entre correntes. Correntes el´etricas d˜ ao origem a fenˆomenos magn´eticos. • Faraday e Henry (1820): Corrente em circuito produzida por i) movimento de um ´ım˜a ou ii) variando corrente em circuito proximo. B vari´avel → E.
• Como dependem da velocidade das cargas, efeitos magn´eticos s˜ao relativ´ısticos e dependem do referencial. A relatividade mostra que campos el´etricos e magn´eticos podem ser convertidos um no outro dependendo do referencial. Por exemplo, no referencial se movendo com uma carga, a velocidade dela ´e zero e deve ser nulo o campo magn´etico por ela criado. Campos el´etricos e magn´eticos s˜ao faces da mesma moeda: o campo eletromagn´etico.

6.2

For¸ ca Magn´ etica e Campo Magn´ etico • Vamos primeiro considerar o efeito de campos magn´eticos em cargas el´etricas em movimento.
• N˜ ao nos preocuparemos, no momento, com a cria¸c˜ao de campos magn´eticos, o que investigaremos no pr´oximo cap´ıtulo.
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CAP´ITULO 6. CAMPO MAGNETICO

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• Suponha uma carga q com velocidade v na presen¸ca de um campo magn´etico B.
Esta carga sofre uma for¸ca magn´etica FB :
FB = qv × B

(6.2)

Figura 6.1: For¸ca magn´etica (Serway). Regra da m˜ao direita para uma carga negativa. (Halliday)
[N]
• Unidade de Campo Magn´etico: SI: