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Vetor Campo Magnético

No estudo de eletricidade vimos que quando colocamos uma carga de prova q em um ponto P numa região onde existe um campo elétrico , passa a atuar na carga de prova uma força de origem elétrica  exercida pelo campo elétrico. Dessa forma, o campo elétrico foi definido da seguinte forma:

Em que:

No SI, a unidade do vetor campo elétrico  é  N/C (newton/coulomb).

A carga de prova é uma partícula carregada eletricamente e com dimensões desprezíveis, além de ser utilizada para detectar se em determinado local há um campo elétrico. No entanto, no magnetismo, não se tem um carga magnetizada e a determinação do campo magnético  não se dá da mesma forma.

Assim, a definição do campo magnético parte da interação entre o campo magnético e uma carga de prova em movimento.

A força magnética e a velocidade da carga de prova estão no plano da página e o campo magnético está orientado para dentro da página

Observe na figura 1 que quando uma carga de prova q em movimento com velocidade  em um ponto P sofre ação de uma força  perpendicular a , associa-se a esse ponto um vetor campo magnético , o qual forma um ângulo θ com o vetor velocidade . Dessa forma, o campo magnético , em módulo, é definido como sendo:

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Em que:

A unidade no SI de campo magnético e, em homenagem ao físico Nikola Tesla, recebe o nome de tesla (T).

Como o campo magnético é uma grandeza vetorial, ele necessariamente tem um módulo, uma direção e um sentido. Dessa forma, o módulo é dado pela equação 2, e a direção e o sentido será dado pela regra da mão direita.

A regra da mão direita é utilizada para determinar o sentido e a direção do vetor campo magnético

Regra da Mão Direita

A regra da mão direita nos fornece as informações da seguinte forma:

  • O polegar indica o sentido da velocidade  da carga de prova;
  • Com a palma da mão estendida, os dedos indicam o sentido do vetor campo magnético ;
  • Perpendicularmente à palma da mão, sai a força . Note que se a carga de prova for negativa, a força  tem sentido inverso.

Observe que a força  será sempre perpendicular ao plano formado por ​ e 

A partir da definição do campo magnético, pode-se tirar a expressão da força magnética:

Força Magnética:

F=qvB .sen θ

Equação 3: Força Magnética

Da equação 3, pode-se perceber que a força magnética terá seu valor máximo quando θ=90°, pois, assim, F=qvB, visto que sen 90°=1. Seu valor será mínimo quando θ=0° ou 180°, visto que sen 0°=sen 180°=0, o que implica uma força magnética nula F = 0 (isso ocorre quando a velocidade e o vetor campo magnético estiverem na mesma direção).

Publicado por: Nathan Augusto Ferreira

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