O que é um campo magnético?
O que é um campo ? Além de ser um lugar onde os agricultores cultivam, é um conceito da física que parece terrivelmente misterioso. É algo que permeia uma área e o cerca. Existem campos gravitacionais e campos elétricos. Em Star Trek, existem até campos fictícios, como campos de tétrion e campos gravimétricos. Mas quais são eles?
Os campos não são tão misteriosos quanto parecem. Um campo é realmente apenas um mapa de uma variável específica. Um campo gravitacional é um mapa das forças gravitacionais em uma área, mostrando como elas podem afetar uma massa à medida que ela passa. Um campo elétrico é um mapa das forças elétricas em uma área, mostrando como isso pode afetar a passagem de uma carga.
Mas e os campos magnéticos? Os campos magnéticos são regiões ao redor de um ímã onde a força do magnetismo atua. Essa força de magnetismo pode afetar outros ímãs. Mas também pode afetar metais que têm algumas propriedades magnéticas mais fracas: por exemplo, quando você cola um ímã na geladeira, a porta da geladeira não é um ímã. Mas o metal da porta tem algumas propriedades magnéticas, e é por isso que um ímã gruda nele. A força do magnetismo também pode afetar cargas móveis, como elétrons ou prótons.
Desenhamos um campo magnético usando diagramas como este:
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As linhas mais próximas representam um campo magnético mais forte.
Como os campos magnéticos são criados?
Existem duas formas principais de criar campos magnéticos: encontrando materiais ferromagnéticos e movendo cargas.
Materiais ferromagnéticos são coisas como ferro e cobalto, que têm propriedades magnéticas realmente fortes. Você pode literalmente pegar um pedaço de ferro que cavou do solo e descobrir que ele age como um ímã de barra. E os ímãs em barra, como todos os ímãs, criam campos magnéticos. Mesmo que um pedaço de ferro não esteja agindo exatamente como um ímã em barra, tudo o que você precisa fazer é colocá-lo perto de um ímã maior e ele ficará mais forte.
A segunda maneira de criar um campo magnético é movendo cargas. Quando as cargas se movem, elas criam campos magnéticos. Por exemplo, um fio com eletricidade passando por ele terá um campo magnético ao seu redor.
Podemos usar essa ideia para fazer algo chamado eletroímã . Um eletroímã é uma bobina de fio com eletricidade passando por ele.
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O campo magnético criado pelo fio em espiral é exatamente o mesmo (e tem a mesma forma) que o campo elétrico de uma barra magnética. Mas com um eletroímã, você pode ligá-lo e desligá-lo apenas pressionando um botão. Você também pode alterar a intensidade variando a corrente que flui pelo circuito. Essa capacidade de controlar ímãs é muito útil. É usado em motores e geradores, alto-falantes e fones de ouvido, máquinas de ressonância magnética e aceleradores de partículas.
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Resumo da lição
Os campos magnéticos são regiões em torno de um ímã, onde atua a força do magnetismo. Os campos magnéticos afetam outros ímãs, metais com propriedades magnéticas mais fracas e cargas móveis. Usamos linhas e setas para representar campos magnéticos: linhas compactadas representam campos fortes.
Você pode criar campos magnéticos simplesmente encontrando materiais magnéticos no solo e movendo-os para onde quiser, ou passando eletricidade por um fio: cargas móveis criam campos magnéticos e fios elétricos contêm cargas móveis. Você pode usar este princípio para criar eletroímãs que são ímãs que podem ser ligados e desligados por meio de um interruptor, ou mesmo tornados mais fortes ou mais fracos. Isso é feito passando eletricidade através de uma bobina de fio e funciona porque a eletricidade pode ser controlada.