UMA campo magnético rodeia qualquer carga elétrica em movimento. O campo magnético é contínuo e invisível, mas sua força e orientação podem ser representadas por linhas de campo magnético. Idealmente, linhas de campo magnético ou linhas de fluxo magnético mostram a força e a orientação de um campo magnético. A representação é útil porque fornece às pessoas uma maneira de ver uma força invisível e porque as leis matemáticas da física acomodam facilmente o "número" ou densidade das linhas de campo.
- Linhas de campo magnético são uma representação visual das linhas de força invisíveis em um campo magnético.
- Por convenção, as linhas traçam a força do pólo norte ao sul de um ímã.
- A distância entre as linhas indica a força relativa do campo magnético. Quanto mais próximas as linhas, mais forte é o campo magnético.
- Limalhas de ferro e uma bússola podem ser usadas para rastrear a forma, força e direção das linhas do campo magnético.
Um campo magnético é um vetor, o que significa que possui magnitude e direção. E se
corrente elétrica flui em uma linha reta, a regra da direita mostra a direção que as linhas invisíveis do campo magnético fluem ao redor de um fio. Se você imaginar segurando o fio com a mão direita e o polegar apontando na direção da corrente, o campo magnético viaja na direção dos dedos ao redor do fio. Mas, e se você não souber a direção da corrente ou simplesmente desejar visualizar um campo magnético?Como ver um campo magnético
Como o ar, um campo magnético é invisível. Você pode ver o vento indiretamente jogando pequenos pedaços de papel no ar. Da mesma forma, colocar bits de material magnético em um campo magnético permite rastrear seu caminho. Métodos fáceis incluem:
Use uma bússola
Acenando um único bússola ao redor de um campo magnético mostra a direção das linhas de campo. Para realmente mapear o campo magnético, colocar muitas bússolas indica a direção do campo magnético em qualquer ponto. Para desenhar linhas de campo magnético, conecte a bússola "pontos". A vantagem deste método é que ele mostra a direção das linhas do campo magnético. A desvantagem é que não indica a força do campo magnético.
Use limalhas de ferro ou areia de magnetita
Ferro é ferromagnético. Isso significa que ele se alinha ao longo das linhas do campo magnético, formando pequenos ímãs com os pólos norte e sul. Pequenos pedaços de ferro, como limalhas de ferro, alinham-se para formar um mapa detalhado das linhas de campo, porque o polo norte de uma peça orienta-se a repelir o polo norte de outra peça e atrair seu polo sul. Mas você não pode simplesmente espalhar os arquivos em um ímã, porque eles são atraídos por ele e o colam, em vez de rastrear o campo magnético.
Para resolver esse problema, as limalhas de ferro são aspergidas sobre papel ou plástico sobre um campo magnético. Uma técnica usada para dispersar os arquivos é borrifá-los na superfície a uma altura de alguns centímetros. Mais registros podem ser adicionados para tornar as linhas de campo mais claras, mas apenas até certo ponto.
Alternativas para limalhas de ferro incluem pellets de aço BB, limalhas de ferro estanhado (que não enferrujam), pequenos clipes de papel, grampos ou areia magnetita. A vantagem de usar partículas de ferro, aço ou magnetita é que as partículas formam um mapa detalhado das linhas do campo magnético. O mapa também fornece uma indicação aproximada da força do campo magnético. Linhas densas com espaçamento estreito ocorrem onde o campo é mais forte, enquanto linhas esparsas amplamente separadas mostram onde é mais fraco. A desvantagem de usar limalhas de ferro é que não há indicação de orientação do campo magnético. A maneira mais fácil de superar isso é usar uma bússola junto com limalhas de ferro para mapear a orientação e a direção.
Experimente o filme de visualização magnética
O filme de visualização magnética é um plástico contendo bolhas de líquido atadas com minúsculas hastes magnéticas. Os filmes parecem mais escuros ou mais claros, dependendo da orientação das hastes em um campo magnético. O filme de visualização magnética funciona melhor no mapeamento de geometria magnética complexa, como a produzida por um imã de geladeira plano.
Linhas de campo magnético natural
Linhas de campo magnético também aparecem na natureza. Durante um Eclipse solar total, as linhas na corona traçam o campo magnético do sol. De volta à Terra, o linhas em uma aurora indica o caminho do campo magnético do planeta. Nos dois casos, as linhas visíveis são correntes brilhantes de partículas carregadas.
Regras da linha de campo magnético
Usando linhas de campo magnético para construir um mapa, algumas regras se tornam aparentes:
- As linhas do campo magnético nunca se cruzam.
- Linhas de campo magnético são contínuas. Eles formam laços fechados que continuam por todo o material magnético.
- As linhas do campo magnético se agrupam onde o campo magnético é mais forte. Em outras palavras, a densidade das linhas de campo indica a intensidade do campo magnético. Se as linhas de campo ao redor de um ímã forem mapeadas, sua campo magnético mais forte está em ambos os pólos.
- A menos que o campo magnético seja mapeado usando uma bússola, a direção do campo magnético pode ser desconhecida. Por convenção, a direção é indicada desenhando pontas de seta ao longo das linhas do campo magnético. Em qualquer campo magnético, as linhas sempre fluem do polo norte ao polo sul. Os nomes "norte" e "sul" são históricos e podem não ter influência na orientação geográfica do campo magnético
Fonte
- Durney, Carl H. e Curtis C. Johnson (1969). Introdução à eletromagnética moderna. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-018388-9.
- Griffiths, David J. (2017). Introdução à Eletrodinâmica (4ª ed.). Cambridge University Press. ISBN 9781108357142.
- Newton, Henry Black e Harvey N. Davis (1913). Física Prática. A MacMillan Co., EUA.
- Tipler, Paul (2004). Física para cientistas e engenheiros: eletricidade, magnetismo, luz e física moderna elementar (5ª ed.). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0810-0.