Força magnética

O que acontece se aproximamos um ímã de uma TV ou de um monitor de computador? Entenda aqui o fenômeno que ocorre devido ao surgimento de uma força magnética, saiba o que é essa força e como calculá-la, além de entender a relação entre força magnética, cargas elétricas e campo magnético. Além disso, temos algumas regras para ajudar na resolução de exercícios sobre o assunto!

Publicidade

O que é a força magnética

Uma partícula eletricamente carregada, em movimento, gera um campo magnético em sua vizinhança. Por sua vez, esse campo magnético pode influenciar o movimento de outras cargas isoladas ou de outras correntes. E é nessa interação que são geradas as forças magnéticas.

A força magnética não atua no mesmo plano de direção em que a carga se movimenta e nem ao do campo magnético. A partir disso, surge a ideia de uma abordagem tridimensional para a força magnética, que será discutida mais adiante.

Como calcular a força magnética

Para facilitar nossas equações, existe uma maneira de se calcular a intensidade da força magnética. A seguir você encontra a fórmula para o calculo do módulo da força magnética.

• F_m: força magnética;
• |q|: módulo de carga elétrica;
• v: módulo da velocidade da carga elétrica;
• B: campo magnético, em módulo;
• θ: ângulo entre os vetores velocidade e campo magnético.

Com a fórmula em mãos, conseguimos descobrir a intensidade da força magnética, bem como de qualquer outro componente da fórmula, desde que haja informações suficientes para a realização da equação.

Força Magnética sobre cargas elétricas

Uma carga eletrizada, ao entrar em um campo magnético uniforme, ela poderá seguir algumas trajetórias, que dependerá da posição entre o vetor velocidade e o vetor campo magnético. Logo abaixo são apresentadas algumas dessas trajetórias.

Publicidade

• Trajetória retilínea: quando os vetores velocidade e campo magnético forem paralelos entre si. Nesse caso, o ângulo entre eles será 0° ou 180°, assim, o seno desses ângulos é zero. Dessa forma, não existe força magnética agindo sobre a carga. Por inércia, a carga irá manter seu movimento retilíneo e uniforme;
• Trajetória circular: ocorre quando os vetores velocidade e campo magnético são perpendiculares entre si (ângulo de 90°). A força magnética neste caso age como sendo a força centrípeta do movimento circular uniforme.
• Trajetória helicoidal: ocorre quando as direções dos vetores velocidade e campo magnético são oblíquas entre si.

Força Magnética e campo magnético

Como vimos, a força magnética surge a partir da interação do campo magnético com cargas elétricas ou até mesmo com correntes elétricas em sua vizinhança. Podemos dizer que sem campo magnético não existiria a presença de uma força magnética. Por outro lado, existe a possibilidade da existência de uma interação de uma partícula carregada com um campo magnético onde não apareça uma força magnética, como foi visto anteriormente.

Regra

Para que possamos indicar qual é o sentido e a direção da força magnética, é utilizado um macete. Esse macete é conhecido como “regra da mão esquerda”. Podemos também utilizar a “regra da mão direita” para determinarmos a direção e o sentido da força magnética. Abaixo é apresentado e explicado essas duas regras.

Regra da mão esquerda

Publicidade

Para se utilizar essa regra, tendo em vista que queremos identificar a direção e sentido da força magnética, devemos seguir os seguintes passos:

• apontar o indicador na direção e sentido do vetor campo magnético;
• ajustar o dedo médio (se for preciso, girando a mão) na direção e sentido do vetor velocidade;
• identificar o sentido e direção da força magnética utilizando o polegar, caso a carga seja positiva; caso contrário, a força magnética terá sentido oposto.

Regra da mão direita

Para a regra da mão direita, é necessária que seguimos os seguintes passos:

• Apontamos quatro dedos da mão direita (excluindo o polegar) na direção e sentindo do vetor campo magnético;
• Em seguida, apontamos o polegar na direção e sentido do vetor velocidade; se necessário, girar a mão até o polegar se alinhar com o vetor velocidade;
• Por fim, o vetor força magnética terá direção e sentindo para onde a palma da mão direita estivar apontando.

Essas duas regras auxiliam, de uma forma visual e prática, resoluções de exercícios sobre a força magnética. Teste ambas em seus estudos e veja como funciona!

Vídeos sobre força magnética

Para que seus estudos possam ficar completos sobre o assunto estudado até aqui, será apresentado a seguir alguns vídeos, no qual você poderá tirar todas as suas duvidas!

Força magnética sobre cargas

Neste vídeo, você verá o que acontece quando a força magnética aparece sobre uma carga, além de uma explicação sobre a regra da mão esquerda e um exemplo resolvido!

Regra da mão direita

Para que você não se confunda com a regra da mão direita, este vídeo apresenta de uma maneira bem didática como se aplica essa regra!

Exercícios resolvidos

A prática leva a perfeição! Pensando nisso, esse vídeo apresenta a resolução de alguns exercícios sobre força magnética. Dessa forma você não irá se enroscar em questões na hora da prova!

Com a fórmula e regrinhas apresentadas, ficará fácil resolver seus exercícios de força magnética. Aprenda mais sobre campo magnético e complemente seus estudos.

Referências