Ímãs e campo magnético
Polos que atraem, repelem e nunca ficam sozinhos
Todo ímã tem dois polos: norte e sul. Polos iguais se repelem, polos opostos se atraem. E, por mais que você parta um ímã, cada pedaço vira um novo ímã com os dois polos — nunca existe um polo sozinho.
Ao redor do ímã existe um campo magnético (B), representado por linhas de campo que saem do polo norte e entram no sul. Onde as linhas são mais densas, o campo é mais intenso.
A própria Terra é um grande ímã: é o campo magnético terrestre que orienta a agulha da bússola — que, curiosamente, aponta para o polo norte geográfico, que fica perto do polo sul magnético.
As grandezas do eletromagnetismo
O que você vai medir e calcular
Campo magnético (B)
A intensidade do magnetismo num ponto, em tesla (T). Aponta na direção das linhas de campo.
Força magnética (F)
A força sobre cargas em movimento ou fios com corrente dentro do campo, em newtons.
Fluxo magnético (Φ)
Quanto campo atravessa uma área, em webers (Wb). Sua variação é o que gera corrente induzida.
Corrente elétrica cria campo: Oersted
A descoberta que uniu eletricidade e magnetismo
Em 1820, Oersted percebeu que a agulha de uma bússola se mexia perto de um fio com corrente. A conclusão foi revolucionária: corrente elétrica gera campo magnético. Eletricidade e magnetismo são o mesmo fenômeno.
Num fio reto, o campo forma círculos concêntricos em volta dele, e sua intensidade cai com a distância:
A regra da mão direita dá o sentido: polegar na corrente, os dedos enrolam no sentido do campo. Enrolando o fio numa bobina (solenoide), os campos se somam e criam um eletroímã.
Força sobre um fio com corrente
Um fio percorrido por corrente dentro de um campo sofre força — é o que faz um motor girar.
Força sobre uma carga em movimento
Perpendicular à velocidade: a carga faz uma trajetória circular.
Simulador: a força sobre a carga
Lance uma carga no campo e veja para onde ela curva
Sinal da carga
Força magnética (F = q·v·B)
20
Raio da curva (r = m·v/q·B)
1,25
A força é sempre perpendicular à velocidade — por isso ela não muda o valor da velocidade, só a direção: a carga descreve um círculo. Inverter o sinal da carga inverte o lado para onde ela curva. Valores esquemáticos (|q| = 1, m = 1).
O que observar
A força (laranja) é sempre perpendicular à velocidade (verde) — por isso a carga curva em vez de acelerar em linha reta.
Troque o sinal da carga: a força inverte e ela curva para o outro lado.
Mais campo ou menos velocidade deixam o raio menor (curva mais fechada), pois r = m·v / (q·B).
Indução: ímã que gera corrente
Faraday, Lenz e o coração da energia elétrica
Se corrente cria campo, será que campo cria corrente? Faraday descobriu que sim — mas só quando o fluxo magnético muda. Aproximar ou afastar um ímã de uma bobina gera uma tensão induzida:
Quanto mais rápido o fluxo muda (e mais espiras N na bobina), maior a tensão. Um ímã parado não gera nada — é preciso movimento.
O sinal de menos é a lei de Lenz: a corrente induzida sempre se opõe à variação que a criou. Por isso um ímã caindo por um tubo de cobre desce em câmera lenta — a corrente induzida o freia.
Onde a indução aparece
Exemplos resolvidos
Eletromagnetismo passo a passo
Força sobre a carga
Uma carga de 2 C move-se a 3 m/s perpendicular a um campo de 0,5 T. Qual a força?
F = q·v·B·sen90° = 2·3·0,5·1
Força sobre o fio
Um fio de 2 m com 5 A está num campo de 0,4 T (perpendicular). Qual a força?
F = B·I·L·sen90° = 0,4·5·2
Campo de um fio
Qual o campo a 5 cm de um fio com 10 A? (μ₀/2π = 2×10⁻⁷)
B = μ₀·I/(2π·r) = 2×10⁻⁷ · 10 / 0,05
B = 2×10⁻⁶ / 0,05
Tensão induzida
O fluxo numa espira varia 0,6 Wb em 0,2 s. Qual a tensão induzida? (N = 1)
ε = ΔΦ/Δt = 0,6 / 0,2
Erros que todo mundo comete
Cuidados no eletromagnetismo
⚠️ Ímã parado gera corrente
Só a variação de fluxo induz corrente. Um ímã parado dentro da bobina não gera nada — é preciso movimento.
⚠️ A força magnética acelera a carga
Sendo perpendicular à velocidade, ela só muda a direção — nunca o módulo. A energia cinética não muda.
⚠️ Esquecer o sen θ
A força é máxima a 90° e zero quando v (ou o fio) está paralelo ao campo. Sempre inclua o sen θ.
Aprofunde-se em Eletromagnetismo
Tópicos com mais detalhes e simuladores próprios
Física
Explore as outras áreas
Cinemática, Dinâmica, Energia, Hidrostática, Termologia, Eletricidade, Óptica e Ondas — todas com simuladores.