Força magnética

A força magnética é perpendicular ao campo magnético B e a velocidade v da carga q
A força magnética é perpendicular ao campo magnético B e a velocidade v da carga q

Os experimentos de Ampère, sobre a força que agia entre dois fios percorridos por correntes elétricas, e o experimento de Oersted, que demonstrou a interação entre uma corrente elétrica e um campo magnético, mostraram que uma corrente elétrica gera um campo magnético e pode se comportar como um ímã.

Para entender como uma corrente elétrica interage com um campo magnético, vamos inicialmente ver como se comporta uma carga elétrica em movimento dentro de um campo magnético, como mostra a figura acima.

Esta situação ocorre, por exemplo, dentro do tubo de imagem de uma televisão. O feixe de elétrons, que são partículas carregadas, atravessa várias regiões onde existe um campo magnético que o direciona. Nos alto-falantes de um aparelho de som, a corrente elétrica na bobina está imersa em um campo magnético produzido pelo ímã.

Sempre que uma carga elétrica estiver em movimento dentro de um campo magnético B, ela sofrerá uma força magnética F. Essa força é proporcional ao valor q da carga, ao módulo B do campo magnético e ao módulo v da velocidade com que a carga se move. O módulo da força magnética, quando a velocidade e o campo são perpendiculares  entre si, é dado por

F=q.v.B

onde q é a carga da partícula, v o módulo da sua velocidade e B o módulo do campo magnético.

Nos casos em que a direção da velocidade fizer um ângulo θ com o campo magnético, usamos apenas a componente da velocidade que está perpendicular ao campo. Isto pode ser feito pela multiplicação da velocidade pelo seno do ângulo entre o campo e a velocidade. Desta forma, a expressão geral para a força magnética que age sobre a carga é

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F=q.v.B.senθ

Quando eles estão perpendiculares, θ = 90°, a força magnética é máxima, passando então a valer

F=q.v.B

Nos casos em que a direção da velocidade coincidir com a direção do campo magnético, a força magnética será nula, porque θ = 0.

Para encontrar a direção da força magnética que age sobre uma carga elétrica positiva em movimento, usamos a regra do tapa. Com a mão direita esticada, apontamos o polegar na direção da velocidade e os outros dedos na direção do campo B. A palma da mão indica a direção da força. Essa regra funciona para cargas positivas. Em caso de cargas negativas, inverte-se a direção da força obtida pela regra do tapa.


Com a mão direita, apontamos os dedos na direção do campo, e o polegar na direção da velocidade da carga. A palma da mão apontará para a direção da força

O trabalho realizado pela força magnética sobre uma partícula carregada é sempre zero, pois a força é sempre perpendicular à velocidade.

Por: Domiciano Correa Marques da Silva

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