Corrente Magnética

Definição de Corrente Magnética

Uma corrente elétrica é induzida quando dois ou mais campos magnéticos interagem entre si e quando em um determinado ponto, há uma mudança periódica no campo magnético.

Essa corrente induzida é chamada de indução eletromagnética ou corrente eletromagnética.

Definição de Força Magnética

A força magnética é a força em um objeto devido às interações com um campo magnético.

A unidade SI para força magnética é o newton (N) e a unidade SI para campo magnético é tesla (T).

Qualquer pessoa que tenha segurado dois ímãs permanentes próximos um do outro notou a presença de uma força magnética.

Se dois polos sul magnéticos ou dois polos norte magnéticos são aproximados um do outro, a força magnética é repulsiva e os ímãs se pressionam em direções opostas. Se polos opostos são aproximados, é atraente.

Mas a origem fundamental do campo magnético é a carga em movimento. Em um nível microscópico, isso está acontecendo devido aos movimentos dos elétrons nos átomos de materiais magnetizados.

Podemos entender as origens das forças magnéticas de forma mais explícita, então, entendendo como um campo magnético afeta uma carga em movimento.

O que é corrente magnética?

Assim como a corrente elétrica, as correntes magnéticas são ondas de energia que fluem pelo universo.

Existem campos elétricos em torno das correntes magnéticas, e essas correntes são capazes de produzir calor e energia se a energia for conduzida de maneira adequada.

Muitos cientistas que estudaram a corrente magnética acreditam que, com estudos adicionais, ela pode ser aproveitada para fornecer o mesmo tipo de função que a corrente elétrica.

O professor Felix Ehrenhaft, ex-diretor do Instituto de Física da Universidade de Viena, é conhecido por seus experimentos com correntes magnéticas. Ehrenhaft acreditava que os ímãs têm íons positivos e negativos, assim como a eletricidade. Ele formulou a hipótese de que os íons positivos e negativos podem conduzir energia e reagir uns com os outros. Com a intenção de demonstrar esse ponto, ele usou barras de ferro com cargas opostas para atuar como ímãs.

Esses estudos e experimentos demonstraram que uma corrente magnética pode quebrar a água. As peças polares de Ehrenhaft eram magneticamente carregadas com cargas opostas, correspondendo às extremidades norte e sul de um ímã. Ele colocou essas duas hastes em um tubo em forma de U que continha água. Como as cargas opostas dos ímãs reagiram entre si, bolhas subiram na água e foram coletadas e analisadas.

Ehrenhaft descobriu que, como resultado da interação química entre as barras de ferro e o ácido sulfúrico, o hidrogênio da água era liberado. De acordo com aqueles que estudaram o experimento de Ehrenhaft, a parte mais fenomenal do experimento foi a presença de oxigênio. Ele descobriu que quando a corrente magnética foi usada para separar a água, mais oxigênio foi encontrado acima do polo norte do ímã.

Depois de considerar todas as possibilidades, ele determinou que a única explicação para a presença do oxigênio acima do ímã era que a água se decompunha como resultado da reação química.

O experimento e a conclusão de que a corrente rompeu a água servem como evidência da existência de corrente magnética.

Alguns acreditam que esta descoberta destaca a corrente magnética como um rival potencial da corrente elétrica, igualmente capaz de ser aproveitada de uma infinidade de maneiras.

Ehrenhaft foi capaz de criar uma reação química com corrente magnética, portanto, é possível que esse fluxo de energia possa ser criado e aproveitado de outras maneiras para uso humano.

Antes que as correntes magnéticas possam ser utilizadas com eficácia, várias questões sobre seu comportamento devem ser respondidas. A partir de 2009, não há evidências conclusivas para determinar se podem ser conduzidos por fios semelhantes aos de correntes elétricas, ou conduzidos por líquidos.

Alguns até acreditam que talvez os isoladores de corrente magnética mais eficazes sejam materiais totalmente diferentes daqueles usados para isoladores de corrente elétrica.

Qual é o efeito magnético de uma corrente?

O efeito magnético da corrente elétrica é conhecido como efeito eletromagnético.

Observa-se que quando uma bússola é aproximada de um condutor de corrente, a agulha da bússola é desviada por causa do fluxo de eletricidade. Isso mostra que a corrente elétrica produz um efeito magnético.

O efeito magnético de uma corrente elétrica

Um ímã em barra tem algumas propriedades bastante semelhantes às de um dipolo elétrico.

A região do espaço em torno de um ímã dentro do qual ele exerce sua influência mágica é chamada de campo magnético, e sua geometria é bastante semelhante à do campo elétrico em torno de um dipolo elétrico – embora sua natureza pareça um pouco diferente, na medida em que interage limalha de ferro e pequenos pedaços de ferro em vez de pedaços de papel ou bolas de medula.

Campo magnético

Campo magnético, um campo vetorial próximo a um ímã, corrente elétrica ou campo elétrico variável, no qual as forças magnéticas são observáveis.

Os campos magnéticos como o da Terra fazem com que as agulhas da bússola magnética e outros ímãs permanentes se alinhem na direção do campo.

Os campos magnéticos forçam partículas eletricamente carregadas em movimento em um caminho circular ou helicoidal. Essa força – exercida sobre correntes elétricas em fios em um campo magnético – é a base da operação de motores elétricos.

Em torno de um ímã permanente ou de um fio que conduz uma corrente elétrica constante em uma direção, o campo magnético é estacionário e denominado campo magnetostático. Em qualquer ponto, sua magnitude e direção permanecem as mesmas. Em torno de uma corrente alternada ou de uma corrente contínua flutuante, o campo magnético muda continuamente sua magnitude e direção.

Os campos magnéticos podem ser representados por linhas contínuas de força ou fluxo magnético que emergem dos polos magnéticos que buscam o norte e entram nos polos magnéticos que buscam o sul.

A densidade das linhas indica a magnitude do campo magnético.

Nos polos de um ímã, por exemplo, onde o campo magnético é forte, as linhas de campo estão aglomeradas ou mais densas. Mais longe, onde o campo magnético é fraco, eles se espalham, tornando-se menos densos.

Um campo magnético uniforme é representado por linhas retas paralelas igualmente espaçadas. A direção do fluxo é a direção para a qual aponta o polo norte de um pequeno ímã. As linhas de fluxo são contínuas, formando loops fechados. Para um ímã em barra, eles emergem do polo que busca o norte, se espalham e ao redor, entram no ímã no polo que busca o sul e continuam através do ímã até o polo norte, onde emergem novamente. A unidade SI para fluxo magnético é o weber.

Os campos magnéticos podem ser representados matematicamente por quantidades chamadas vetores que têm direção e magnitude.

Dois vetores diferentes são usados para representar um campo magnético: um chamado densidade de fluxo magnético, ou indução magnética, é simbolizado por B; o outro, chamado de força do campo magnético, ou intensidade do campo magnético, é simbolizado por H.

O campo magnético H pode ser pensado como o campo magnético produzido pelo fluxo de corrente nos fios e o campo magnético B como o campo magnético total, incluindo também a contribuição feita pelas propriedades magnéticas dos materiais no campo. Quando uma corrente flui em um fio enrolado em um cilindro de ferro macio, o campo de magnetização H é bastante fraco, mas o campo magnético médio real (B) dentro do ferro pode ser milhares de vezes mais forte porque B é bastante reforçado pelo alinhamento de a miríade de minúsculos ímãs atômicos naturais do ferro na direção do campo. Veja também permeabilidade magnética.

Campo magnético associado a uma corrente

Bússolas usam o campo magnético da Terra para mostrar a direção

Se você segurar uma bússola perto de um fio através do qual a corrente está fluindo, a agulha na bússola será desviada.

Como as bússolas funcionam apontando ao longo das linhas do campo magnético, isso significa que deve haver um campo magnético próximo ao fio através do qual a corrente está fluindo.

O campo magnético produzido por uma corrente elétrica é sempre orientado perpendicularmente à direção do fluxo da corrente. Abaixo está um esboço de como é o campo magnético ao redor de um fio quando o fio tem uma corrente fluindo nele. Nós usamos  para denotar um campo magnético e setas nas linhas de campo para mostrar a direção do campo magnético.

Observe que, se não houver corrente, não haverá campo magnético.

A direção da corrente no condutor (fio) é mostrada pela seta central. Os círculos são linhas de campo e também têm uma direção indicada pelas setas nas linhas. Semelhante à situação com linhas de campo elétrico, quanto maior o número de linhas (ou quanto mais próximas elas estão) em uma área, mais forte é o campo magnético.

Importante: todas as nossas discussões sobre direções de campo pressupõem que estamos lidando com corrente convencional.

Para ajudá-lo a visualizar essa situação, coloque uma caneta ou lápis em cima da mesa. Os círculos são centralizados em torno do lápis ou caneta e seriam desenhados paralelamente à superfície da mesa.

A ponta da caneta ou lápis apontaria na direção do fluxo da corrente.

Você pode olhar para o lápis ou caneta de cima e o lápis ou caneta será um ponto no centro dos círculos. A direção das linhas do campo magnético é anti-horário para esta situação.

Para tornar mais fácil ver o que está acontecendo, vamos desenhar apenas um conjunto de linhas de campos circulares, mas observe que isso é apenas para ilustração.

Se você colocar um pedaço de papel atrás do lápis e olhar para ele de lado, verá as linhas de campo circulares de lado e é difícil saber que são circulares. Eles examinam o papel.

Lembre-se de que as linhas de campo têm uma direção, portanto, quando você está olhando para o pedaço de papel de lado, significa que os círculos entram no papel de um lado do lápis e saem do papel do outro lado.

Quando estamos traçando direções de campos magnéticos e correntes, usamos os símbolos  e .

O símbolo  representa uma seta que está saindo da página e o símbolo  representa uma seta que está indo para a página.

É fácil lembrar o significado dos símbolos se você pensar em uma flecha com uma ponta afiada na cabeça e uma cauda com penas em forma de cruz

Fato

O físico dinamarquês, Hans Christian Oersted, estava palestrando um dia em 1820 sobre a possibilidade de eletricidade e magnetismo estarem relacionados um ao outro e, no processo, demonstrou isso de forma conclusiva com um experimento diante de toda a classe.

Ao passar uma corrente elétrica por um fio de metal suspenso acima de uma bússola magnética, Oersted foi capaz de produzir um movimento definido da agulha da bússola em resposta à corrente.

O que começou como um palpite no início da aula foi confirmado como um fato no final. Desnecessário dizer que Oersted teve que revisar suas notas de aula para aulas futuras.

Sua descoberta abriu caminho para um novo ramo da ciência – o eletromagnetismo.

Fonte: www.rpi.edu/www.topperlearning.com/intl.siyavula.com/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/www.wisegeek.org/sciencing.com/Encyclopaedia Britannica/www.bbc.co.uk/spark.iop.org/phys.libretexts.org