Campo Magnético
Autor: Claudio Pedroso Junior | Publicado: 2011-11-09T09:54:00-08:00


É a região próxima a um imã  que  influencia outros imãs ou materiais ferromagnéticos e paramagnéticos, como cobalto e ferro. 

Compare campo magnético com  campo gravitacional ou campo elétrico e verá que todos estes têm as características equivalentes. 

Também é possível definir um vetor que descreva este campo, chamado vetor indução  magnética e simbolizado por . Se pudermos colocar uma pequena bússola em um ponto sob ação do campo o vetor  terá direção da reta em que a agulha se alinha e sentido para onde aponta o pólo norte magnético da agulha.

Se pudermos traçar todos os pontos onde há um 
vetor indução magnética associado veremos linhas que são chamadas linhas
 de indução do campo magnético. estas são orientados do pólo norte em 
direção ao sul, e em cada ponto o vetor   tangencia estas linhas. 



As linhas de indução existem também no interior
 do imã, portanto são linhas fechadas e sua orientação interna é do pólo
 sul ao pólo norte. Assim como as linhas de força, as linhas de indução 
não podem se cruzar e são mais densas onde o campo é mais intenso.



Campo Magnético Uniforme



De maneira análoga ao campo elétrico uniforme, é definido como o campo ou parte dele onde o vetor indução magnética é
 igual em todos os pontos, ou seja, tem mesmo módulo, direção e sentido.
 Assim sua representação por meio de linha de indução é feita por linhas
 paralelas e igualmente espaçadas.

 

A parte interna dos imãs em forma de U aproxima um campo magnético uniforme.



Carga elétrica com velocidade em direção diferente do campo elétrico&nbsp;



Quando uma carga é abandonada nas proximidades 
de um campo magnético estacionário com velocidade em direção diferente 
do campo, este interage com ela. Então esta força será dada pelo produto
 entre os dois vetores,  e 
 e resultará em um terceiro vetor perpendicular a ambos, este é chamado 
um produto vetorial e é uma operação vetorial que não é vista no ensino 
médio.

Mas podemos dividir este estudo para um caso 
peculiar onde a carga se move em direção perpendicular ao campo, e outro
 onde a direção do movimento é qualquer, exceto igual a do campo.


        
Carga com movimento perpendicular ao campo



Experimentalmente pode-se observar que se 
aproximarmos um imã de cargas elétricas com movimento perpendicular ao 
campo magnético, este movimento será desviado de forma perpendicular ao 
campo e à velocidade, ou seja, para cima ou para baixo. Este será o 
sentido do vetor força magnética.

Para cargas positivas este desvio acontece para cima:



E para cargas negativas para baixo.



A intensidade de será dada pelo produto vetorial , que para o caso particular onde  e são perpendiculares é calculado por:



A unidade adotada para a intensidade do Campo magnético é o tesla (T), que denomina , em homenagem ao físico iugoslavo Nikola Tesla.

Consequentemente a força será calculada por:



Medida em newtons (N) 


        
Carga movimentando-se com direção arbitrária em relação ao campo



Como citado anteriormente, o caso onde a carga 
tem movimento perpendicular ao campo é apenas uma peculiaridade de 
interação entre carga e campo magnético. Para os demais casos a direção 
do vetor  será perpendicular ao vetor campo magnético  e ao vetor velocidade .



Para o cálculo da intensidade do campo 
magnético se considera apenas o componente da velocidade perpendicular 
ao campo, ou seja, , sendo  o ângulo formado entre  e  então substituindo v por sua componente perpendicular teremos:



Aplicando esta lei para os demais casos que vimos anteriormente, veremos que:


        
se v = 0, então F = 0
se  = 0° ou 180°, então sen = 0, portanto F = 0
se  = 90°, então sen = 1, portanto .





Regra da mão direita 

Um método usado para se determinar o sentido do vetor  é a chamada regra da mão direita espalmada. Com a mão aberta, se aponta o polegar no sentido do vetor velocidade  e os demais dedos na direção do vetor campo magnético.

Para cargas positivas, vetor  terá a direção de uma linha que atravessa a mão, e seu sentido será o de um vetor que sai da palma da mão.

Para cargas negativas, vetor 
 terá a direção de uma linha que atravessa a mão, e seu sentido será o 
de um vetor que sai do dorso da mão, isto é, o vetor que entra na palma 
da mão.