O que é indução magnética

Neste artigo, tentaremos entender o que é a indução magnética, como ela se relaciona com um campo magnético, o que a indução magnética tem a ver com a corrente e como ela afeta a corrente. Recordemos as regras básicas que determinam a direção das linhas de indução e também observaremos algumas fórmulas que ajudarão a resolver os problemas da magnetostática.

A força característica do campo magnético em um ponto selecionado no espaço é a indução magnética B. Essa quantidade vetorial determina a força com que o campo magnético age sobre uma partícula carregada que se move nela. Se a carga da partícula é q, sua velocidade é v e a indução do campo magnético em um determinado ponto do espaço é B, então uma força atua sobre a partícula naquele ponto do lado do campo magnético:

Assim, B é um vetor cuja magnitude e direção são tais que a força de Lorentz atuando sobre uma carga em movimento no lado do campo magnético é igual a:

Aqui, alfa é o ângulo entre o vetor de velocidade e o vetor de indução magnética. O vetor de força de Lorentz F é perpendicular ao vetor de velocidade e ao vetor de indução magnética.Sua direção é determinada para o caso de movimento de uma partícula carregada positivamente em um campo magnético uniforme regra da mão esquerda:

«Se a mão esquerda estiver posicionada de modo que o vetor de indução magnética entre na palma da mão e quatro dedos estendidos sejam direcionados na direção do movimento da partícula carregada positivamente, então o polegar, dobrado em 90 graus, mostrará a direção da partícula Força de Lorentz.»

Como a corrente no condutor é o movimento de partículas carregadas, a indução magnética também pode ser definida como a razão entre o momento mecânico máximo que atua na estrutura com um campo magnético uniforme e o produto da corrente na estrutura pela área de o quadro:

A indução magnética é uma característica básica de um campo magnético, semelhante à força de um campo elétrico... No sistema SI, a indução magnética é medida em tesla (T), no sistema CGS em gauss (G). 1 tesla = 10.000 gauss. 1 T é a indução de um campo magnético uniforme no qual um momento mecânico rotativo máximo de forças igual a 1 N • m atua sobre uma estrutura de área 1 m2 através da qual flui uma corrente de 1 A.

A propósito, a indução do campo magnético da Terra na latitude de 50 ° é em média 0,00005 T e no equador - 0,000031 T. O vetor de indução magnética é sempre direcionado tangencialmente à linha do campo magnético.

O loop colocado em um campo magnético uniforme é penetrado pelo fluxo magnético Ф, — o fluxo do vetor de indução magnética. A magnitude do fluxo magnético F depende da direção do vetor de indução magnética em relação ao contorno, sua magnitude e a área do contorno perfurada pelas linhas de indução magnética.Se o vetor B for perpendicular à área do loop, o fluxo magnético F que penetra no loop será máximo.

O próprio termo indução vem do latim "induction", que significa "orientação" (por exemplo, sugerir um pensamento — isto é, causar um pensamento). Sinônimos: orientação, formação, educação. Não confundir com o fenômeno da indução eletromagnética.

O fio vivo tem em torno dele campo magnético… O campo magnético de uma corrente elétrica foi descoberto em 1820 pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted. Para determinar a direção das linhas de força da indução do campo magnético B da corrente elétrica I fluindo ao longo de um fio reto, use o parafuso à direita ou a regra do gimbal:

«O sentido de rotação do manípulo gimbal indica o sentido das linhas de indução magnética B, e o movimento progressivo do gimbal corresponde ao sentido da corrente no condutor.»

Nesse caso, o valor da indução magnética B a uma distância R de um condutor com corrente I pode ser encontrado pela fórmula:

onde é a constante magnética:

Se as linhas de intensidade do campo eletrostático E, partindo de cargas positivas, terminam em negativas, então as linhas de indução magnética B são sempre fechadas. Ao contrário das cargas elétricas, as cargas magnéticas que criariam pólos como as cargas elétricas não foram encontradas na natureza.

Agora algumas palavras sobre ímãs permanentes… No início do século XIX, o pesquisador e físico natural francês André-Marie Ampere propôs uma hipótese sobre as correntes moleculares. Segundo Ampere, o movimento dos elétrons ao redor dos núcleos atômicos gera correntes elementares, que por sua vez criam campos magnéticos elementares ao seu redor.E se um pedaço de ferroímã for colocado em um campo magnético externo, esses ímãs microscópicos se orientarão no campo externo e o pedaço de ferroímã se tornará um ímã.

Substâncias com alto valor de magnetização residual, como a liga de neodímio-ferro-boro, permitem hoje obter poderosos ímãs permanentes. Os ímãs de neodímio não perdem mais do que 1-2% de sua magnetização em 10 anos. Mas eles podem ser facilmente desmagnetizados aquecendo a uma temperatura de + 70 ° C ou mais.

Esperamos que este artigo tenha ajudado você a ter uma ideia geral do que é a indução magnética e de onde ela vem.