Propriedades Magnéticas e Eletromagnetismo

Propriedades Magnéticas

Chama-se campo magnético a região do espaço em torno de um ímã onde a ação magnética se manifesta.

Nesta região, qualquer partícula de ferro é atraída pelo ímã; fora dela, não sofre nenhuma atração.

O campo magnético é representado por linhas de força, sabendo-se que elas se deslocam do polo norte ao polo sul.

Se aproximarmos polos de mesmo sinal, ocorre uma repulsão.

Chama-se fluxo magnético o número de linhas de força que passam através de uma superfície colocada no interior de um campo magnético.

Em relação às propriedades magnéticas dos corpos, são chamados de permeáveis aqueles que deixam passar o fluxo magnético, apresentando uma baixa resistência a essa passagem, a qual é denominada relutância.

Quando se introduz um corpo permeável em um campo magnético uniforme, ocorre uma concentração de linhas de força no material permeável, fenômeno conhecido como indução.

Eletromagnetismo

Ao aplicar uma corrente elétrica, obtêm-se efeitos magnéticos.

A experiência de Oersted mostrou que a corrente elétrica cria um campo magnético no espaço que a circunda.

Quanto maior for a corrente, maior será o campo magnético gerado.

A direção do movimento das linhas de força depende da direção do fluxo da corrente e pode ser determinada pela regra da mão direita: abraça-se o condutor com a mão direita de modo que o polegar indique a direção do fluxo da corrente; os demais dedos indicarão o sentido das linhas de força.

Se, em vez de um condutor linear, tivermos uma bobina, o campo magnético gerado será ainda maior.

Se, em vez de uma única espira, tivermos N espiras, esse campo magnético será multiplicado por N vezes.

Se for inserido um núcleo magnético, o campo magnético se tornará ainda maior.

Os eletroímãs encontram ampla aplicação em relés, que são dispositivos formados por um eletroímã e uma peça de ferro macio, chamada de armadura, a qual é atraída pelo eletroímã quando ocorre a passagem de corrente por sua bobina.

Circuitos Magnéticos

Um circuito magnético é o caminho fechado seguido pelas linhas de força, canalizadas através de um material ferromagnético, podendo incluir entreferros (intervalos de ar).

Em circuitos magnéticos, o fluxo comporta-se como um feixe de linhas de força que são impulsionadas pela força magnetomotriz, encontrando uma oposição ao movimento que é a relutância.

Indução Eletromagnética

Quando um condutor se move dentro de um campo magnético, surge uma corrente elétrica. Esse fenômeno é chamado de indução eletromagnética.

Se, em vez de um cabo, for utilizada uma bobina, a corrente gerada será maior. Consequentemente, quanto maior for o campo magnético e maior a velocidade de movimento da bobina, maior será a corrente. Da mesma forma, seja pelo movimento do ímã ou da bobina, o importante é que ocorra uma variação de fluxo.

O movimento da bobina deve cortar as linhas do campo magnético; se ela se mover paralelamente a elas, nenhuma corrente será gerada.

O sentido da força eletromotriz (f.e.m.) induzida no condutor pode ser conhecido através da aplicação da regra da mão direita de Fleming: posicionando-se o polegar, o indicador e o dedo médio da mão de modo a formarem ângulos retos entre si, o polegar aponta na direção do movimento do condutor, o indicador na direção do campo magnético e o dedo médio mostra o sentido da f.e.m. induzida.

Os efeitos da indução eletromagnética também ocorrem em solenoides. Se conectarmos uma bobina a um gerador e fecharmos o interruptor, a corrente elétrica passará por ela, criando um campo magnético que será tanto maior quanto maior for a corrente.

Se aproximarmos uma segunda bobina conectada a um galvanômetro, esta ficará sujeita às linhas de força da primeira, produzindo o fenômeno da indução mútua.

A principal aplicação desse fenômeno entre duas bobinas ocorre nos transformadores. O transformador consiste em duas bobinas isoladas entre si, ambas montadas sobre um mesmo núcleo magnético.

Para criar correntes no enrolamento secundário, deve-se causar uma variação no fluxo, o que geralmente é obtido utilizando-se corrente alternada. A corrente induzida no secundário também será alternada.

Para utilização em automóveis, por exemplo, é necessário realizar um processo de retificação para transformá-la em corrente contínua, o que é conseguido com o uso de circuitos retificadores.

Os núcleos das bobinas são feitos de ferro, que é um condutor de corrente elétrica e, portanto, assim como as bobinas, está sujeito às variações do campo magnético.