Grade 6 → Eletricidade e Magnetismo ↓
Campo Magnético
Nesta explicação, aprenderemos sobre campos magnéticos, um tópico da física que trata de eletricidade e magnetismo. Um campo magnético é um campo de força criado por ímãs ou cargas elétricas em movimento. Este campo pode ser observado porque ele afeta objetos ao seu redor. Compreender campos magnéticos é importante para entender como ímãs e eletricidade funcionam em nossas vidas diárias.
O que é um campo magnético?
Um campo magnético é uma região invisível ao redor de um ímã ou carga elétrica em movimento onde forças magnéticas podem ser sentidas. Essas forças podem atrair ou repelir outros materiais magnéticos, como ferro, níquel e cobalto. Esse campo é descrito como um "campo" porque existe no espaço tridimensional ao redor do ímã.
Pense no campo magnético como sendo como o cheiro que vem de uma flor. Você não pode ver o cheiro, mas se estiver perto o suficiente da flor, pode senti-lo. Da mesma forma, você não pode ver o campo magnético, mas pode ver seus efeitos.
Exemplo: Ímã de barra
Imagine que você tem um ímã de barra. Ele tem duas extremidades chamadas polos. Uma extremidade é o polo norte (N) e a outra é o polo sul (S). As linhas do campo magnético vão do polo norte ao polo sul. Se você segurar uma bússola perto de um ímã de barra, a agulha se alinha com as linhas do campo magnético, mostrando a direção do campo.
Este diagrama mostra a ideia básica de linhas de campo magnético ao redor de um ímã de barra.
Como funcionam os campos magnéticos?
Campos magnéticos são produzidos pelo movimento de cargas elétricas. Dentro de um ímã, elétrons se movem de tal forma que um campo magnético é produzido. Quando esses campos de átomos ou moléculas individuais se alinham na mesma direção, você obtém um ímã que pode exercer uma força a distância.
Exemplo: Eletroímã
Se você pegar um fio e passar eletricidade através dele, um campo magnético se forma ao redor do fio. Enrole o fio em uma bobina, e o campo magnético se intensifica, criando um eletroímã. Quanto mais voltas a bobina tem e quanto mais forte a corrente elétrica, mais forte é o eletroímã.
Este diagrama mostra como um eletroímã funciona, com a eletricidade produzindo um campo magnético ao redor de uma bobina de fio.
A Terra como um ímã
Nosso planeta Terra é como um grande ímã, razão pela qual as bússolas funcionam. A Terra tem um campo magnético que se estende do seu interior ao espaço. Este campo atua como um escudo, protegendo o planeta dos ventos solares e da radiação cósmica.
Exemplo: Bússola e o campo magnético da Terra
A agulha da bússola é um pequeno, leve ímã. Como ela é livre para girar, tende a se alinhar com as linhas do campo magnético da Terra. É por isso que a agulha aponta para o norte magnético. No entanto, note que o norte magnético e o norte geográfico não são exatamente a mesma coisa.
Este diagrama mostra como a agulha da bússola se alinha com a direção do campo magnético da Terra.
Intensidade do campo magnético
A intensidade de um campo magnético é frequentemente representada pelo símbolo B
. A intensidade é medida em tesla (T) ou gauss (G). Um tesla é igual a 10.000 gauss. Ímãs mais fortes produzem campos magnéticos mais intensos ao seu redor.
Exemplo: Medindo a intensidade do campo
Para medir a intensidade de campos magnéticos, os cientistas usam instrumentos chamados magnetômetros. Esses instrumentos podem ser muito sensíveis. Por exemplo, eles podem medir os minúsculos campos magnéticos gerados pela atividade do cérebro humano.
Quando você está perto de um ímã, o campo magnético é forte. À medida que você se afasta, o campo fica mais fraco. Assim como se você estiver perto de um alto-falante, você pode ouvir a música mais alta, mas à medida que se afasta, o som fica mais fraco. O mesmo princípio se aplica aos campos magnéticos.
Por que estudar campos magnéticos?
Campos magnéticos são importantes em muitas aplicações tecnológicas. Compreendê-los nos ajuda a fazer melhor uso deles no dia a dia. Por exemplo, campos magnéticos são importantes para:
- Motores elétricos e geradores: Convertem energia elétrica em energia mecânica e vice-versa.
- Dispositivos de armazenamento magnético: Discos rígidos e outros meios de armazenamento usam campos magnéticos para armazenar dados.
- Imagem médica: Máquinas de ressonância magnética (MRI) usam ímãs poderosos para criar imagens do corpo.
Exemplos: Motor elétrico
Motores elétricos usam campos magnéticos para criar movimento. Dentro do motor, a corrente elétrica passa por fios, criando um campo magnético. Em seguida, esse campo interage com outros ímãs, fazendo o motor girar.
Este diagrama simples dá uma indicação de como os campos magnéticos interagem em motores elétricos.
Conclusão
Campos magnéticos são uma parte importante da nossa compreensão tanto de fenômenos naturais quanto de dispositivos tecnológicos. Ao estudar campos magnéticos, podemos fazer uso prático dessas forças, como gerar eletricidade, armazenar informações e fazer medicina. Eles estão ao nosso redor e afetam a maneira como vivemos, mesmo que não possamos vê-los. À medida que continuamos a avançar na tecnologia, a compreensão e aplicação de campos magnéticos só aumentarão em importância.