Física - Magnetismo: Campo magnético da corrente elétrica

[Música] em 1821 dinamarca chamado hans christian ou está sendo uma experiência muito importante e que entrou para a história essa experiência entrou para a história porque ela foi a o primeiro indício a primeira pista que mostrou que magnetismo e eletricidade na verdade eram fenômenos conectados se descobriu que na verdade eletricidade e magnetismo que parecem ser fenômenos completamente distintos na verdade são manifestações de um mesmo fenômeno conhecido então com a união do magnetismo eletricidade criou se este novo campo da física conhecido como eletromagnetismo mas o experimento de hoje ele foi o primeiro passo e o que

o outro está disperso jataí no quadro uma simplificação é claro da experiência do outro ele tinha um circuito e próximo a esse circuito ele tinha uma moça quando circuito estava aberto ou seja quando não tinha nenhuma corrente elétrica percorrendo o circuito é a bússola ficava na orientação norte sul como era de se esperar apontando para o norte da terra e quando ele ligava o circuito há mágica acontecer a bússola se orientava perpendicularmente ao fio segura você está vendo que primeiro eu tô com a bússola embaixo dos então tem um fio aqui ea boa tá abaixo

chutar por cima e abuso está por baixo e nessa figura está vendo que a orientação da bússola tem uma direção norte sul e é completamente perpendicular ao fio quando ele passava a bússola pra cima pra frente do filme fica por trás da bússola a bolsa continuava se orientando perpendicularmente um fio só que trocava a polaridade invertida pólo norte com o pólo sul e hoje foi investigar o que estava acontecendo é o que a gente vai entender hoje porque a presença a de corrente elétrica no circuito está reorientando avançou a primeira relação entre o magnetismo e

à eletricidade que se descobriu na história foi que quando as cargas elétricas se movimenta ou seja uma corrente elétrica que é uma carga em movimento quando a carga elétrica se movimenta ela gera campo magnético então essa aula que vai tratar justamente do campo magnético criado por corrente elétrica que a gente pode chamar por exemplo de eletroímã quando eu tenho um fio percorrido por corrente quando tem um circuito percorrido por corrente elétrica este seu esse circuito vai produzir campo magnético somente quando a carga está em movimento é que ela produz campo magnético quando ela está em

repouso ela não produz campo magnético tem um monte de questão que pergunta se a em campo elétrico quando ela vai produzir carga elétrica sempre produz campo elétrico independente ela está em movimento repouso se é carga elétrica está produzindo o campo elétrico agora pra essa carga elétrica além de produzir campo elétrico produzir também um campo magnético ou seja se comportar como um ímã ela precisa estar em movimento esse é o princípio de funcionamento do eletroímã é a primeira conexão descoberta na história justamente a partir da experiência do estado entre eletricidade e magnetismo é o primeiro indício

de que a eletricidade e magnetismo estão unidos antes de entrar no campo magnético produzido pela corrente elétrica eu quero falar pra vocês uma representação de vetores como assim por enquanto estão em duas dimensões ou seja ou na vertical ou na horizontal quando eu quero desenhar um vetor que aponta horizontal para a direita eu simplesmente boto lá o vetor horizontal para a direita é fácil de desenhar se ele está pesquisa eu voto e horizontal para a esquerda se está a verificar para cima se ele está vertical para baixo e todos esses vetores que eu coloquei no

quadro na tela tá ou nesta dimensão aqui ou estão nessa dimensão o problema é que aqui no magnetismo a gente vai precisar usar a terceira dimensão ou seja a dimensão que vai de mim aqui dentro do vídeo em direção à ti aí fora do vídeo ou seja esta dimensão aqui dá profundidade esse é um problema a gente ficar desenhando vetor nessa terceira dimensão como é que a gente faz isso para fazer isso a gente vai usar uma simbologia do vetor entrando outro vetor saindo da página então imagina que está olhando agora olhando para a tela

total olhando para a folha de papel tá olhando porque o livro está olhando por ter o caderno o setor quer desenhar um vetor que esteja saindo de dentro do caderno e indo em direção aos teus olhos e está saindo de dentro do caderno e indo em direção aos seus olhos significa então que está pegando vetor ele está indo aí pro teu olho tá vendo a ponta da flecha a mente vai usar esse símbolo que está aí na tela para o vetor saindo da tela saindo do plano da página que se fala agora o contrário esse

vetor estiver indo dos teus olhos e entrando no plano da página tá olhando pra folha tu tá vendo o vetor sai do teu olho e entrar na folha ou seja tá vendo olha que está aqui o vetor tá vendo a bunda do vetor quando tu vê a bunda do vetor é porque tá vendo tablet vai representar por esse símbolo que está na tela que é o chinesinho tá então adota entende essa nomenclatura mas atuam na verdade essa convenção essa representação de vetores em três dimensões quando o vetor sai da página pontinho tu vê a ponta

da certa quando o vetor e entra na página quanto ver a bunda da seta ele está entrando na página bom a gente já sabe que corrente elétrica cada movimento gera campo magnético só que a gente precisa de uma maneira para descobrir como é a configuração do campo magnético gerado pela corrente elétrica e para isso a gente usa aquele que chama de regras da mão direita no que consiste essa regra é uma regra bem bem simples tá na tua mão o teu lesão na mão direita o tesão vai representar a corrente elétrica então para onde apontar

a corrente elétrica está no sentido do fluxo os demais dedos os vão representar o campo magnético essa regra de que maneira isso vai agarrar o fio usando o teu dão no sentido da corrente elétrica dos seus demais dedos vão te dar o sentido do campo magnético imagina para estabelecer o sentido campo magnético imagina que todos os teus dedos estão saindo flechas essas flechas por exemplo elas apontam no sentido do campo magnético então se os dados apontarem para fora quer dizer que o campo magnético tá saindo aí do vídeo apontarem para dentro da época parece apontar

para dentro desapontar para a direita vocês entenderem vamos começar a aplikando essa regra da mão direita que a gente vai usar direto aqui o magnetismo o primeiro campo magnético que a gente vai investigar usando a regra da mão direita até para a gente aprender a usar direito a regra na mão direita é um campo magnético gerado por uma corrente elétrica que percorre um fio retinha ou seja 1 é o campo magnético da corrente que anda em r anunciou que a retirada militar olha segura usando animais de ferro eu já tenho uma idéia que ao redor

do fio quando percorrido por corrente elétrica olha como se organiza animais ela se organiza em círculos então já tenho uma ideia que ao redor do fio o campo magnético é circular agora vamos investigar mais a fundo esse formato do campo magnético usando a regra da mão direita para isso tem aqui um instrumento de alta tecnologia que representa o meu fio é um cabo de vassoura essa certa aqui aponta para onde vai a corrente elétrica então a corrente elétrica saindo de baixo para cima eu tenho que usar a regra da mão direita de que maneira usando

a mão direita não se esqueçam eu pego o meu dedão e coloco para onde aponta corrente elétrica já que a corrente elétrica está subindo então não adesão isto é tentar apontando para cima com os demais dedos eu vou agarrar o fio e agarrando o filtro vendo que os meus dedos assumem um formato circular ao redor do filme então eu descubro com essa regra da mão direita que o campo magnético gerado por essa corrente nesse filme tem o formato de linhas de campo que são circulares ao redor do filme então as linhas de campo estão circulares

aqui ao redor do sul conforme tu tá vendo aí na segura e não só isso a regra da mão direita também mostra o sentido das linhas de campo porque se meus dedos estão girando desse jeito aqui ó olha só esse campo magnético eu posso ver também que eu posso estabelecer a direção do campo magnético em diferentes pontos então por exemplo aqui na lateral do filme como está minha mão quando o seguro fio na lateral do fio aquino lado deste lado aqui tá eu estou segurando o cio e os meus dedos estão apontando aí os saindo

da tela então aqui o campo magnético a ponta saindo da tela agora conforme o círculo siua aqui na frente ó o campo magnético da apontando lá pra direita à direita e aí eu faço a volta de novo e aqui deste lado do rio deste lado do fim o campo magnético fundo já está entrando na tela porque meus dedos já estão fazendo a volta tá ea equipe então aqui entrando na tela aqui por trás do fio a minha mão fez a volta e o campo magnético está apontando a esquerda seria mais ou menos isso aqui ó

aqui um vetor que representa o campo magnético verdão para cima mão agarrando o filme olha só aqui do lado o campo magnético está saindo da tela tá aqui na frente do fio campo magnético está apontando para a esquerda aí faz a volta e um campo magnético agora já está entrando e fez a volta de novo onde se lê a volta de novo estava assim o campo magnético agora apontando lá pra esquerda então ele é circular e agora também há gente com essa configuração de campo magnético a gente consegue entender o que estava acontecendo lá no

experimento de outros testes então esse aqui vamos fazer de conta que esse é um segmento do fio que estava lá a interagindo com a bússola lembra que na figura do início do vídeo a gente primeiro botou abuso atrás do filme então tá aqui um fio e abuso ataque por trás do fio o que acontece como o campo está gerando nesse sentido lá por trás of a bússola se orientava com o campo magnético lá atrás ou seja lá pra esquerda polo north apontando lá pra esquerda polo sul apontando para a direita aí quando olho sesi inverteu

quando ele trouxe a bússola para frente do filme que aconteceu ela orientou cuca magnético aqui na frente do filme ou seja com o pólo norte lá para a direita e com o pólo sul na pesquisa porque ela está chorando agora com o campo magnético conforme tac na frente então por isso que atrás e aqui na frente então com sentidos invertidos porque se aplica a regra da mão direita olha só o campo lá pra esquerda que atrás do fio faz a volta em campo lá pra direita aqui na frente do filme e é com essa orientação

que a agulha da bússola se alinhavam conforme o campo magnético na atrás do filme e na frente do filme e agora se eu pegar esse filtro a cotação para cima na corrente para que eu vou mudar a orientação dele eu vou botar um fio agora saem mundo com a corrente saindo da tela então tá vendo aquela corrente elétrica ela tá indo em direção aos olhos de vocês aí saindo da tela portanto a corrente elétrica agora tem o símbolo de pontinho porque agora ela que sai da tela o que eu vou fazer eu vou desenhar o

campo magnético de determinar a orientação do campo magnético rega da mão direita olha aí ó o dedão também então vai estar apontando para os olhos de vocês saindo da tela eu boto o dedão no fim e agarrou um fio e vocês estão vendo que o campo magnético são linhas aos meus dedos aqui ó abraçando fazendo a volta no filme o campo magnético tá ele dá uma volta no fio é circular um fio no sentido nesse caso aqui que a corrente está saindo da tela no sentido anti-horário aí digo pra vocês então o campo magnético na

verdade ele está fazendo isso aqui ó ele está fazendo essa volta que é que ele está subindo aqui em cima ele está apontando para a esquerda depois ele está vencendo aqui desse lado está descendo e aqui por baixo ele está apontando para a diretoria está girando no sentido anti-horário quando a corrente elétrica sai da tela mas agora seu inverter o sentido da corrente elétrica o formato do campo não vou mudar ele vai continuar sendo linhas circulares só o que vai mudar é a orientação deste campo porque agora eu vou ter que agarrar o fio com

o meu dedão para baixo agarrando o seu como eu de bom pra baixo tá vendo que muda o sentido das minhas porque agora os meus dedos estão girando no outro sentido então o campo magnético está fazendo essa volta aqui saindo aqui o campo magnético tarde saindo desse lado aqui fazendo a volta aqui ó coordenador flecha saindo aqui ó para a esquerda ele entra aqui e depois aparece aqui por trás lá pra direita está fazendo isso aqui tanto o field frente o que está havendo agora é a corrente elétrica entrando na tela a polícia chinesinho aí

para a representação da corrente elétrica ela está entrando na tela então usando a regra da mão direita quando a corrente elétrica está entrando na tela a entrando no plano da página que se fala tu tá vendo x vinho para a corrente elétrica e o campo magnético como é que ele está girando aplicando a regra da mão direita o desejam tem que estar pra dentro da tela e o campo magnético girando no sentido horário está fazendo isso aqui ó ele vem assim ele faz isso aqui ó ele gira ainda vou quebrar o braço fazendo esse troço

assim ele faz isso aqui o sentido o horário de votação e como é que um cálculo a intensidade do campo magnético em um determinado ponto então aí na figura que eu tenho tenho retilíneo percorrido por uma corrente e marquei um certo ponto ainda espaço eu quero saber qual é o valor do campo magnético do do vetor indução magnética outra maneira de falar qual é o valor do vetor indução magnética naquele ponto que dá uma certa distância de do centro do filme ea equação é essa que está aí no quadro mil 0 vezes e que é

corrente elétrica / 2p vezes de para começar quem é quem o bb é o valor do campo magnético a unidade do campo magnético é tecla ou 60 é uma constante aí que depende do meio onde está em sede do filme tá essa constante chama permeabilidade magnética a gente vai em geral usar o vácuo a não ser em casos em que se diga o contrário mas o valor conhecido para o facto para 10 é 4 pi vezes 10 na menos 7 a unidade a tesla vezes metro dividido por perto wii é a corrente elétrica cimed dianteira

está o de é a distância do ponto onde eu estou calculando médico até o centro do filme essa distância cimed e metros o que é interessante essa fórmula é notado duas coisas primeiro a intensidade do campo magnético é diretamente proporcional à intensidade da corrente o que é uma coisa que até pode achar meio alto porque se é a corrente que gera um campo magnético quanto mais corrente mais campo magnético por isso são diretamente proporcionais e um campo magnético é inversamente proporcional à distância até o fim ou seja quanto mais longe ao todo o fio quanto

maior é a distância menor o campo magnético quarto porque lembra no ímã provavelmente se afasta do imã com o campo magnético vai ficando mais fraco o filme é uma coisa quanto mais longe ao todo o seu mais fraco é o campo magnético isso a expressão a equação time mostrando se eu pegar o seu retilíneo agora e dobrar ele na forma de um círculo eu vou ter uma expira circular e o campo da esquerda circular percorrida por uma corrente elétrica é um segundo campo que a gente vai investigar usando a regra da mão direita a primeira

figura que tem ainda o quadro é o campo conforme a orientação da animada de ferro reparem que a gente tenha uma expira circular e ali malha de ferro olha a orientação dessa limalha de ferro e agora do lado aí da figura tem também uma outra imagem mostrando a representação desse campo usando linhas de campo o que nos interessa é entender como é que o campo magnético da expira lá no centro da expira dentro da expira bem no centro da expira pode ver que tem uma linha do campo que é bem resta lá no centro da

expira tem uma linha de campo que é bem reta ora ela pode estar apontando para cima ora ela pode estar apontando para baixo e isso a gente vai ver o porque depende da orientação da corrente nesta então usando a regra da mão direita a investigar como é o campo magnético de uma expira circular no interior aqui no centro espírita o que eu fiz eu peguei uma tira de papel e dobrei ela numa na forma de mais inspira circular e peguei papel porque eu queria poder desenhar que o sentido da corrente então vocês têm aqui ó

o sentido da corrente desenhava inspira circulado no primeiro exemplo então a corrente está girando nesse sentido aqui ó olha só o meu dedão tá apontando junto com a corrente elétrica eu tenho que agarrar essa expira vou deixá la mais inclinadas em provar pra ver eu tenho que agarrar se à espera de tal maneira que o meu dedão a ponte junto lá com a corrente elétrica e um tempo que colocar os agarra ao cio e colocar os meus dedos lá por dentro da expira e o que está vendo que lá por dentro da expira a minha

mão vai dar volta aqui pela frente e lá ou dão sempre com a corrente ó não vai dar volta aqui pela frente e lá por dentro da inspira o campo vai estar subindo então vou ter um campo magnético de sendo aqui pela frente da expira mas lá por dentro da expira ele deu a volta e subiu então a porta lá em cima tá lá pra cima apontando para cima aqui dentro da expira se eu pegasse inspira e apontar de frente pra vocês aí o que acontece eu estou vendo que a corrente está girando no sentido

anti-horário aí pra vocês a corrente está girando no sentido anti horário e vocês estão vendo olha pela regra da mão direita vocês estão vendo que estou agarrando aqui ó tá dando a volta e lá por dentro é montar saindo então o campo magnético saindo para fora em direção ao olho de vocês vocês estão vendo a ponta do vetor campo magnético só vendo isso aqui ou seja bolinha e na representação aquela e lembra que quando tu vê a ponta do vetor campo magnético qual é o pólo que está havendo mesmo o pólo do vetor aqui na

ponta do vetor é um pólo norte então quando a corrente está girando no sentido anti horário tu tá vendo o pólo norte da spira se inverter já agora eu tô invertendo a espira a corrente agora vai virar no sentido oposto eu vou ter que fazer diferente agora o meu dedão ah tá pra lá aqui pela frente os meus dedos estão subindo mas quando eu agarrava o filho lá por dentro da expira a minha mão vai descer isso quer dizer que o campo magnético lá por dentro da expira está para baixo apontando lá para baixo conforme

você já tem na figura de novo se eu botar essa espera agora de frente para tela aqui ó vocês estão vendo girar no sentido deixa eu estou certo vocês estão vendo girar no sentido horário e tá tá girando no sentido horário então tá vendo o campo magnético entrando na expira tá vendo campo magnético entrando na espiral nota girando no sentido anti-horário aliás desculpas girando no sentido horário eu estou agarrando a inspira e olha aqui os meus dedos entrando na tela então você está vendo campo magnético entrar na tela também vocês estão vendo a bunda do

vetor campo magnético e quando vê a bunda do vetor campo magnético tá vendo um xixizinho na representação aquela itu fazendo o pólo sul então quando as quando a corrente gira no sentido horário o pólo que tu vê aqui é o pólo sul e para calcular a intensidade do campo magnético nesse ponto central da espera bem no meio da spira a equação é a que está aí na tela é 10 vezes corrente / 2010 e ea corrente a gente já viu que era a gente já viu as unidades o valor do miserável mesmo da outra forma

na verdade sempre que aparecer miséria nas equações aqui dessa aula é o mesmo valor é 14 pisos 10 - 7 e à corrente elétrica eo r pessoal que é o raio da expira repare que pela expressão de novo quanto maior o e quanto maior é a corrente elétrica maior é o campo magnético a mesma relação de anos e um raio pessoal significa o raio da expira quanto maior for o raio da expira mais aberta essa expira tá e portanto menor é o campo magnético anúncio do preclaro é quanto maior é o raio mais longe do

centro tá da corrente se o raio é pequeno o centro está perto da corrente se o raio é grande o centro está longe da corrente e aí o campo magnético fica mais fraco por isso que quanto maior é o raio mais fraco é o campo magnético lá no centro da expira e pra fechar pessoalmente vai investigar um pouquinho do campo magnético gerado pelo solenóide o que é o solenóide na verdade solenóide é aquele sorvetinho só que em vez da uma única volta a fazer uma única expira a 20 deu várias voltas aí num formato de

espiral quando quiser pensar no solenóide na espiral de um caderno por exemplo a esse é o formato do solo à noite isso já tá vendo aí na tela uma figura uma foto de um só noite percorrido por corrente elétrica e foi jogado nem só de noite e limalha de ferro olha como é que ficou a configuração da animada de ferro pode ver que lá dentro por dentro do solenóide alemanha formou linhas retilíneas vão entender o porquê ele fala linhas femininas agora tem um desenho é uma representação artística do solo à noite e ele está ligado

a um circuito e tu pode ver então que tem uma corrente elétrica girando nesse solo à noite no sentido anti-horário tá então não tenho o menor que a corrente elétrica está subindo por aqui está passando não só de nós e está descendo lá pelo outro lado tá bom pra você entender como é que se aplica a regra da mão direita não só de noite eu vou usar uma única expira nesta primeira voltinha do solo à noite que está aparecendo aí é a minha primeira volta que me inspiram uma única expira tá então está vendo que

a corrente está saindo do pólo positivo está vindo aqui à direita está subindo em direção ao solo à noite quando ela sobe em direção à zona norte ela encontra o primeiro a primeira inspira o primeiro enrolamento e é nessa nesse primeiro momento eu vou aplicar a regra da mão direita está havendo então que a corrente está girando nesse sentido que ela está subindo vai fazer a volta lá por trás vir pra frente por trás está eu vejo então que a corrente está subindo então eu vou aplicar a regra da mão direita ou seja vou botar

o dedão apontando junto com a corrente ou seja para cima e vou agarrar me inspira boa agarrar o fio e vou ver como é que estão os meus dedos lá dentro da expira eu vejo que lá dentro da expira os meus dedos estão apontando a esquerda e acontece que logo em seguida vem a outra inspira e o campo magnético dela também está apontando lá pra esquerda vai mandar os dois campos vão se une assim sucessivamente com as outras espiras eu vou formar uma sucessão de linhas retilíneas que estão apontando para a esquerda edu pode ver

pelas representações da figura que essas linhas estão espaçado uniformemente entre si isso porque dentro do solo à noite o campo magnético que é criado aqui dentro ele é uniforme ou seja ele é igual em todos os pontos ele tem a mesma intensidade a vem a mesma direção e sentido em todos os pontos no interior do sul e norte o campo magnético é uniforme também é importante saber determinar qual é a popularidade de só de nós porque sou menor custo por reparar ele está formando um campo magnético que é idêntico ao campo magnético de um irmão

em forma de barra então eu tenho que saber qual ponta do solenóide representa o pólo sul e qual ponto representa o pólo norte com a regra da mão direita eu consegui descobrir o sentido das linhas de campo lá dentro do sono à noite que seria como se fosse lá dentro do irã mas pode ver que lá na ponta esquerda do solenóide as linhas estão saindo tão fazendo a volta então entrando aqui aí os meus dedos vão lá por fora dos horários das linhas saem lá daquela ponta e entram nessa conta não pode viver sozinhas elas

estão entre ando aqui nessa ponta e se elas estão entrando nessa ponta do sol e à noite pela convenção das linhas de campo o lado onde as linhas de campo entram é o pulso então nesse esquema nesse desenho que tem no quadro o pólo sul do solo à noite é a ponta direita do solenóide a ida do desenho e o pólo norte ao lado do outro lado onde as linhas de campo estão saindo aquele lado lá o lado mais à esquerda do vídeo é o pólo norte do solenóide e para calcular a intensidade do campo

magnético no interior do solo à noite para qualquer ponto é porque como falei lá grande do sul e norte o campo magnético é uniforme eu uso a expressão que está em um quadro que é omissa 0 vezes vezes n / l igual ao bebê a intensidade do campo magnético 110 é aquela constante que a gente já falou permeabilidade do magnética do vácuo ué a corrente elétrica também está repetindo das outras equações que emitiu neste vídeo a novidade aí é e sim o que o n é o número de espíritas ou seja o número de voltas

que tem o meu sonho da noite o número de rolamento porque como eu coloco uma espera após a outra e os campos magnéticos vão se somando quanto mais voltas eu tenho no solenóide mais campos magnéticos e sua mãe portanto mais intenso é o campo total por isso enquanto mais voltas mais intensa o campo magnético lá dentro / l o que é o emmy é o cumprimento do sono à noite porque imagina que eu tenho um solenóide dn rolamento está e eu tenho esse rolamentos mais agrupados mais condensado então o campo magnético está mais intenso agora

se eu estico e só na noite o número de voltas é o mesmo mas eu estico solenóide as despesas vão ficar mais afastadas entre si e portanto o campo magnético total vai ficar mais fraco porque as esperanças estão mais distantes uma da outra então se eu aumentar o comprimento total do sol e noites mantendo o número de espíritas constante número de voltas constantes eu vou diminuir o campo magnético se eu apertar os faróis ou aproximar mais as vias seu diminuiu um complemento do sol e noites sem mexer no número eu vou aumentar a intensidade do

campo magnético então pessoal sobre campo magnético criado pela corrente elétrica está fazendo um breve resumo a mente eo campo magnético gerado pelo cio retinha pena inspira circular e pelos lotes basicamente o que precisa saber para as questões é saber usar a regra da mão direita para determinar a orientação do campo sabe onde é que está o pólo sul saber onde é que está o pólo norte sabe projeto está apontando o campo magnético e para isso usa a regra da mão direita vai prática a lei porque é às vezes no comecinho meio chatinha a gente pode

atrapalhar a especialmente para ver essa questão que dimensiona o diretor entrando vetor saindo mas vai praticando por enquanto era isso ainda tem mais coisas no nosso curso sobre o magnetismo mas a mente e encerra por aqui essa aula e até a próxima