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Física

Campo magnético - representação geométrica

Linhas e pólos magnéticos

João Freitas da Silva*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Os efeitos de um campo magnético não podem ser vistos. Mas podem ser percebidos, o que permite fazer seu desenho - uma representação geométrica -, no qual estampamos os pólos e linhas magnéticos.

Todo campo magnético está associado a uma carga elétrica em movimento. Basta uma carga elétrica em movimento para, simultaneamente, termos um campo magnético. Mas uma carga em movimento não gera um campo magnético. Na verdade, podemos pensar essas duas grandezas (carga em movimento e campo magnético) como uma só, pois a partir do momento que temos uma, temos também a outra.

Um campo magnético pode - da mesma forma que um campo elétrico - ser representado geometricamente por figuras denominadas linhas de campos, também chamadas de linhas de indução ou linhas de força do campo magnético. O local onde o campo magnético tem maior intensidade é representado por uma concentração maior de linhas.

É importante lembrar que o conceito de um campo de força que surge a partir de linhas de força foi desenvolvido por Faraday, quando ele relacionou o magnetismo com a eletricidade.

Lei de Gauss

Os ímãs apresentam regiões onde o campo magnético é mais intenso e que são denominadas pólos magnéticos. Essas regiões são denominadas, arbitrariamente, de pólo sul e pólo norte. Esses pólos são representados, geralmente, por cores diferentes nos ímãs.

Ímãs diferentes podem ter esses pólos em regiões diferentes:


Reprodução

Por convenção, dizemos que as linhas de campo são orientadas do pólo norte para o pólo sul; e é comum ouvirmos que elas "saem" ou "nascem" no pólo norte e "entram" ou "morrem" no pólo sul.

Reprodução
Linhas de campo de um ímã em barra.

Mas é importante sabermos que essa é uma linguagem figurada, pois as linhas de campo magnético na verdade são fechadas (sem começo ou fim), e não existe lugar onde essas linhas possam "nascer" ou "morrer". Tal fato representa a lei de Gauss magnética.

Outro aspecto importante da linha de campo é que, se colocarmos uma bússola sobre qualquer ponto dela, a agulha magnética da bússola assumirá uma posição tangente em relação à linha. O sentido do campo magnético é dado pelo sentido da reta que contém os pólos da agulha magnética em repouso.

Reprodução
Mapeamento de um campo magnético com a agulha de uma bússola, aqui representada pelas setas.

A reta que contém os pólos de uma agulha magnética é a direção de um vetor denominado vetor indução magnética () - e o sentido é do sul para o norte da agulha. A unidade de no SI é o tesla (T). Também é utilizada a unidade gauss (G).

Existe uma relação de interação entre esses dois pólos: quando aproximamos o pólo de um ímã do pólo oposto de outro ímã podemos constatar uma atração entre eles. Mas quando aproximamos um ímã com um de seus pólos voltado para o mesmo pólo de outro ímã percebemos uma forte repulsão entre eles.

Reprodução
A figura mostra campos magnéticos entre pólos de dois ímãs. Na primeira dupla de ímãs, no alto, temos o pólo norte de um ímã com a face voltada para o pólo sul de outro (há uma interação atrativa entre eles). Nos outros dois casos, temos interações repulsivas.


Bibliografia

BECHARA, Maria José; DUARTE José Luciano Miranda; ROBILOTTA, Manoel Roberto; VASCONCELOS, Suzana Salém - Apostila de Física 3 para o curso de Eletromagnetismo - Instituto de Física USP - São Paulo 2002.

CARRON, Wilson; GUIMARÃES Oliveira. - Física Volume Único - Editora Moderna - Coleção Base - 2ª edição - São Paulo - 2003.

GRUPO DE REELABORAÇÃO DO ENSINO de FÍSICA - Física 3: Eletromagnetismo/GREF. 3ª edição - Edusp/Editora da Universidade de São Paulo - São Paulo - 1998.

HAMBURGER, Ernst. W. - O que é física - Editora Brasiliense - Coleção Primeiros Passos - 3ª reimpressão da 6ª edição - São Paulo 2007.

PIETROCOLA, Maurício P. - Projeto para melhoria do Ensino Público - Atualização dos Currículos de Física no Ensino Médio de Escolas Estaduais: A Transposição das Teorias Modernas e Contemporâneas para Sala de Aula - 2003 - Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo e FAPESP 2003 / 00146 -3.

UENO, Paulo T. - Física no cotidiano - leituras e atividades - Volume 3 - Editora Didacta.

Criando um ímã (em 30/03/08).

*João Freitas da Silva é professor de física e mestrando em ensino de física pela USP.

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