Força Magnética

Uma das quatro forças principais da natureza

A força magnética está relacionada com os ímãs. Eles criam um campo de magnetismo a sua volta e ao interagir com outras partículas, geram a força magnética. Esses ímãs sempre terão dois polos: o norte e o sul. Quando se aproxima dois polos opostos de dois ímãs, surge uma força de atração.

Quando aproximamos dois polos de ímãs semelhantes, a força é repulsiva. Independentemente do tipo de força magnética, ela vai ser sempre perpendicular (quando dois objetos fazem um ângulo de noventa graus) aos vetores de velocidade do corpo e do campo magnético.

A força magnética desenvolveu um papel fundamental para as demais temáticas da física. A partir do estudo dessa força, a Teoria dos campos, física de partículas, e própria eletromagnética foram aprimoradas.  Por mais que a temática pareça um pouco distante da realidade, a aplicação da força magnética pode ser encontrada em algumas situações do cotidiano.

Equipamentos de radiografia e radioterapia, essenciais para o tratamento de câncer e geradores de raio X, funcionam graças aos acelerados de partículas. Esses aparelhos são capazes de concentrar grandes quantidades de energia em um volume pequeno.

Até chegar ao seu destino final, eles precisam passar por um processo em que são expostos a campos elétricos e campos magnéticos. A força magnética fornece as condições para que esse sistema funcione.

Força Magnética sobre cargas elétricas

As cargas elétricas determinam as interações magnéticas, isso quer dizer que quando estão em movimento, elas agem dentro de um campo magnético e exercem força umas sobre as outras. 

A força magnética corresponde ao valor da carga (q), ao módulo(tamanho) do campo magnético (B) e a velocidade (v) com que a carga se movimenta.

Assim como as demais forças existentes, a magnética é uma grandeza vetorial, ou seja, possui uma direção, sentido e módulo.

Para saber o sentido da força magnética foi desenvolvida uma técnica. Ela é conhecida como a regra da mão direita.

Com a mão direita esticada, o polegar fica apontado na direção da velocidade. A palma da mão indica a direção da força e os outros dedos representam o sentido do campo magnético.

A direção do campo magnético é perpendicular (faz um ângulo de 90º) ao plano com os vetores V e F.

 

Regra para força magnética.
A regra da mão direita também é conhecida como “regra do tapa”. (Foto: Wikipedia).

Como calcular a intensidade da força magnética

Um campo magnético não atua sobre cargas elétricas estáticas. Somente quando lançamos a carga, e colocamos sobre ela uma velocidade em direção a uma área onde há o campo magnético, pode aparecer uma força que atua sobre a carga. Essa é a força magnética. 

Para calcular a intensidade dessa força, utiliza-se a seguinte fórmula:

F = |q|.v.B. sen θ

No qual:

F = força magnética

|q| = módulo da carga elétrica

V = velocidade da carga

B = campo magnético

sen θ = ângulo entre o vetor de velocidade e o campo magnético

Assim como as outras forças, no sistema internacional (SI), a unidade de medida para a força magnética é o Newton (N).

É importante observar algumas situações:

  • Se a partícula lançada tiver velocidade simultânea às linhas de indução do campo, a força é nula. Isso acontece porque o ângulo é igual a 0.  Substituindo na equação teríamos:

F = |q|.v.B. sen 0

F = 0

Quando a força for igual a zero, a velocidade da partícula é a mesma. Ela faz o movimento retilíneo uniforme na mesma direção do campo magnético.

  • Quando a partícula for lançada de forma perpendicular, ou seja, fazendo o ângulo de 90º, a equação fica assim:

F = |q|.v.B. sen 90º

sen 90º =  1

F = |q|.v.B.1

Outras aplicações

Quando uma carga elétrica atua em um campo magnético uniforme, ela fica submetida a uma força magnética ou força de Lorentz. Ou seja, uma partícula, de carga elétrica não nula se movimenta em uma região onde havia atuação do campo magnético, gerando uma força.

Da mesma forma, quando colocamos uma corrente elétrica para percorrer um fio que conduz eletricidade sobre um campo magnético uniforme, a mesma força é gerada, a força magnética.

Aparelhos como motores elétricos, galvanômetros, serras elétricas, funcionam a partir dessa força. 

Faça a referência deste conteúdo seguindo as normas da ABNT:

, . Força Magnética; Guia Estudo. Disponível em

< https://www.guiaestudo.com.br/forca-magnetica >. Acesso em 24 de setembro de 2020 às 14:11.

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