FÍSICA
3ª SÉRIE
LEI DE AMPERE
AULA 32
OBJETIVO DA AULA
Hd22 - Reconhecer efeitos do campo magnético produzido por ímãs naturais, artificiais, pela Terra e/ou por corrente elétrica em diferentes contextos.
Associar o campo magnético como um efeito da corrente elétrica em condutores.
PARA INÍCIO DE CONVERSA…
2 min
É muito comum usar eletroímãs, em ferros velhos, para elevar e separar materiais metálicos de outros materiais.
Discuta com seus colegas e explique como estas ações são possíveis e por que um eletroímã possui campo magnético?
No decorrer dessa aula vamos responder essas questões e aprender sobre os eletroímãs.
OS ELETROÍMÃS
Eletroímã é um aparelho eletromagnético capaz de gerar campos magnéticos intensos.
Baseia-se no princípio de que ao passar corrente elétrica por um condutor, ele gera ao seu redor campo magnético.
Esse fenômeno foi observado inicialmente por Oersted, mas foi explicado pela lei de Ampere.
LEI DE AMPERE
André-Marie Ampère, foi um físico e matemático francês que enunciou a lei física, que recebe seu nome, explicando o campo magnético gerado por correntes elétricas.
Para compreender a lei de Ampere, considere um fio retilíneo infinito transmitindo uma corrente elétrica I.
Isso induzirá ao seu redor um campo magnético B.
O campo magnético induzido, está relacionado com a corrente elétrica, a distância de medição ao fio e as propriedades magnéticas do meio.
LEI DE AMPERE
Assim, o campo magnético ao redor do fio pode ser determinado por:
µ ⇒ permeabilidade magnética
i ⇒ corrente elétrica
R ⇒ distância do fio à medida
O sentido do campo magnético induzido é obtido pela regra da mão direita: com o polegar no sentido da corrente elétrica, o movimento de fechar os dedos indica o sentido do campo magnético.
CALCULANDO CAMPO MAGNÉTICO
2 min
Vire e converse com o colega sobre por que o campo magnético induzido por corrente alternada tem comportamento diferenciado daquele produzido por corrente contínua?
Como na corrente alternada o sentido da corrente oscila, o campo magnético vai oscilar na mesma frequência da corrente, ou seja, seus polos magnéticos invertem-se periodicamente.
LEI DE AMPERE - ESPIRAS (SOLENOIDE)
Quando percorrido por corrente elétrica contínua, o campo magnético induzido em seu interior é uniforme, comportando-se como um ímã.
A intensidade do campo magnético em seu interior é obtida por:
Um solenoide (fio enrolado em espiral) é formado por fios condutores enrolados várias vezes.
SOLENOIDE COM NÚCLEO
Para intensificar o campo magnético no interior de um solenoide, é comum enrolá-lo num núcleo de ferro ou material semelhante.
Dessa forma cria-se um eletroímã, cujo campo magnético é controlado pela intensidade da corrente elétrica aplicada.
Esse tipo de ímã pode ser usado de diversas maneiras, pois é possível controlar seu alcance, sua intensidade e inclusive desativá-lo.
CALCULANDO CAMPO MAGNÉTICO
2 min
Pense e responda: quais são as vantagens do eletroímã em relação aos ímãs para usos em geral?
A principal vantagem é o controle da intensidade do campo magnético, que pode assumir um determinado valor desejado. Por isso o eletroímã é usado em guindastes, reles, campainhas, motores elétricos dentre outros aparelhos.
Campainha elétrica
VOLTANDO AO COMEÇO
Lembra das questões no início da aula, sobre os eletroímãs?
Explique por que é possível usar eletroímãs como separadores e guindastes?
Como é possível controlar seu campo magnético, pode-se elevar grandes massas usando esse tipo de atração.
A separação magnética ocorre, pois apenas materiais ferromagnéticos são atraídos por ímãs.
Construir um eletroímã caseiro (duração → 3:19 min).
ATIVIDADE EXPERIMENTAL (SUGESTÃO)
O QUE VIMOS?
Professor(a), caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5
Na aula de hoje, estudamos a lei de Ampere e sua aplicação na construção de eletroímãs.
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Esta aula acabou,
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REFERÊNCIAS
Lista de Figuras
Separação magnética. Disponível em <https://www.infoescola.com/quimica/separacao-magnetica/>. Acesso em 16 abr 2025.
Eletroímã simples. Disponível em <https://www.preparaenem.com/fisica/eletroimas.htm>. Acesso em 16 abr 2025.
Campo magnético. Gerada por IA em 16 abr 2025.
André-Marie Ampére. Disponível em <https://operamundi.uol.com.br/historia/hoje-na-historia-1836-morre-o-fisico-andre-marie-ampere/>. Acesso em 16 abr 2025.
Fio infinito. Disponível em <https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1646467>. Acesso em 16 abr 2025.
Regra da mão direita. Disponível em <https://villate.org/eletricidade/campo_magnetico.html>. Acesso em 16 abr 2025.
Solenoide. Disponível em <https://www.preparaenem.com/fisica/campo-magnetico.htm>. Acesso em 16 abr 2025.
Solenoide com núcleo. Disponível em <https://depositphotos.com/pt/photos/eletro%C3%ADm%C3%A3.html>. Acesso em 16 abr 2025.
Toroide. Disponível em <https://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/solenoide.html>. Acesso em 16 abr 2025.
Eletroímãs industriais. Disponível em <https://www.italindustria.com.br>. Acesso em 16 abr 2025.
Campainha elétrica. Disponível em <https://www.profelectro.info/campainha-electrica-funcionamento/>. Acesso em 16 abr 2052.
Referências Bibliográficas