Imãs - Campo magnéticos

Historia do imã

     Na Grécia antiga na região da magnésia os pastores de ovelhas perceberam que quando saiam para pastorear seus cajados voltavam com pedras, essas pedras eram magnetita (Fe3O4), um pedaço permanente de imã.

    Por volta do século X  antes de cristo os chineses aprenderam o processo de imantação, criando os imãs artificiais, esfregando uma pedra de magnetita de ferro sempre no mesmo sentido, transformando em imã, essa descoberta proporcionou a criação da bússola, pois sempre se alinhava com a direção norte- sul.

Campo magnético terrestre

      Para explicar o porquê que os imãs sempre apontavam próximo ao norte terrestre o cientista inglês Willian Gilbert, no século XVII, publicou a teoria que a Terra se comportava como um imã gigante atraindo o pólo norte do imã ao pólo sul magnético da Terra, que está próximo ao pólo norte geográfico da Terra. 

Principio de atração e repulsão magnéticas

    Pólos magnéticos de mesma polaridade se repelem e pólos magnéticos de polaridades contrarias se atraem.

Inseparabilidade dos polos magnéticos

     Não existe imã com apenas um pólo, sempre que tentamos de dividir um imã em partes surge outro imã com dois pólos. Um único pólo magnético não pode existir isoladamente.

Campo magnético em condutores elétricos 

    Cargas elétricas em repouso gera campos elétricos, quando estão em movimento também geram campos magnéticos. Isso foi comprovado pelo físico Hans Christian Oersted.

    O experimento de Oersted consiste em aproximar uma bússola de um fio que passe corrente elétrica, a agulha da bússola sofre deflexão, em vez de aponta para o norte-sul geográfico.

     Isso significa que cargas elétricas em movimento produzem campos magnéticos, assim, sabemos que o campo magnético se forma a partir de imãs e condutores percorridos por correntes elétricas. 

Representação do campo magnético

  Os campos magnéticos são visualizados por linhas campo, que com auxilio da bússola percebemos que elas se orientam do polo norte ao polo sul. A representação do campo magnético em cada ponto é feita pelo vetor de indução magnética B, sua direção é tangente as linhas de campo.

Importância do campo magnético terrestre

    O sol emite milhões de partículas por segundo para todo espaço, essas algumas dessas partículas atingem a Terra e seus efeitos são danosos ao ser humano. Mas esses efeitos são minimizados pelo campo magnético terrestre que interagem com as radiações eletromagnéticas freando ou desviando de sua trajetória inicial.

      Essa interação também provoca efeito luminosos no céu, esses efeitos são conhecidos como auroras.

Propriedades magnéticas da matéria

       Ao aproximar um imã de um prego de aço você perceberá que o prego passará a atrair outros objetos. Mas isso acontece apenas com alguns materiais. Podemos classifica-los como:

—Ferromagnéticos são materiais fortemente atraídos pelos imãs, como o ferro.

         Paramagnéticos são materiais que que possuem elétrons que se alinham na presença de um campo magnético, provocando um leve aumento na intensidade do campo magnético. Esses materiais são levemente atraídos.  Exemplo alumínio.

        Diamagnéticos  são materiais que se colocados na presença de um campo magnético tem seus ímãs elementares orientados no sentido contrário ao sentido do campo magnético aplicado. O que provoca uma pequena repulsão com o imã. Exemplo ouro e prata.

Exercícios

1- (UFPA-PA) A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:

a) O pólo Norte geográfico está exatamente sobre o pólo sul magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o norte magnético.
b) O pólo Norte geográfico está exatamente sobre o pólo norte magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.
c) O pólo norte magnético está próximo do pólo Sul geográfico, e o pólo sul magnético está próximo do pólo Norte geográfico.
d) O pólo norte magnético está próximo do pólo Norte geográfico, e o pólo sul magnético está próximo do pólo Sul geográfico.
e) O pólo Norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do pólo sul magnético, e o pólo Sul geográfico está defasado de 45º do pólo norte magnético.

2- Na figura, um imã natural, cujos pólos magnéticos norte, N, e sul, S, estão representados, equilibra dois pregos 1 e 2. Os pontos A e B pertencem a 1 e os pontos C e D pertencem a 2.

a) B e C são pólos norte         

b) A é um pólo norte e D um pólo sul         

c) A e D são pólos sul          

d) A é um pólo sul e B um pólo norte         

e) B é um pólo sul e D um pólo norte

3- (FUVEST-SP) A figura I adiante representa um imã permanente em forma de barra, onde N e S indicam, respectivamente, pólos

norte e sul. Suponha que a barra seja dividida em três pedaços, como mostra a figura II. Colocando lado a lado os dois pedaços extremos, como indicado na figura III, é correto afirmar que eles:

a) se atrairão, pois A é pólo norte e B é pólo sul.                  

b) se atrairão, pois A é pólo sul e B é pólo norte.

c)não serão atraídos nem repelidos.                                     

d) se repelirão, pois A é pólo norte e B é pólo sul.

e) se repelirão, pois A é pólo sul e B é pólo norte.

4- (UEL-PR) A agulha de uma bússola assume a posição indicada na figura a seguir quando colocada numa região onde existe, além do campo magnético terrestre, um campo magnético uniforme e horizontal.

Considerando a posição das linhas de campo uniforme, desenhadas na figura, o vetor campo magnético terrestre na região pode ser indicado pelo vetor:

5- (MACKENZIE-SP) As linhas de indução de um campo magnético são:

a) o lugar geométrico dos pontos, onde a intensidade do campo magnético é constante

b) as trajetórias descritas por cargas elétricas num campo magnético

c) aquelas que em cada ponto tangenciam o vetor indução magnética, orientadas no seu sentido

d) aquelas que partem do pólo norte de um ímã e vão até o infinito

e) nenhuma das anteriores é correta

Gabarito

1 - C ;  2 - B ; 3 - E ; 4 - E ; 5 - C