Planejativo

Força Magnética e regra da mão esquerda

Carga elétrica

Força elétrica (Lei de Coulomb)

Campo elétrico e Linhas de força

Potencial elétrico, Trabalho e Energia

Condutor esférico e Capacitância

Corrente e Potência elétrica

Leis de Ohm

Associação de Resistores

Geradores elétricos

Leis de Kirchhoff e Ponte de Wheatstone

Capacitores

Eletromagnetismo: Visão geral, Imã e Regra da mão direita

Campo magnético

Indução Eletromagnética (Lei de Lenz)

Lei de Faraday e Variação do fluxo magnético

Gerador de corrente alternada e Transformadores

Efeito fotoelétrico

Teoria da relatividade

Física quântica

Processos de eletrização

Receptores elétricos

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

A força magnética é um tipo de interação que ocorre entre objetos magnetizados ou correntes elétricas. Ela é uma das principais forças que governam o universo, ao lado da gravidade, da força elétrica e das forças nucleares. Essa força é responsável por muitos fenômenos que vocês encontram no dia a dia, desde ímãs de geladeira até sistemas complexos como os motores elétricos.

Mas o que torna essa força tão especial? Bem, primeiramente, a força magnética é uma força à distância - ela pode agir mesmo quando os objetos não estão em contato físico. Por exemplo, quando você aproxima um ímã de um clipe de papel, não precisa tocá-lo para fazer o clipe se mover. Isso é a força magnética em ação!

Além disso, a força magnética é orientada perpendicularmente à velocidade de uma partícula carregada que se move em um campo magnético. Isso significa que ela não faz trabalho em uma partícula carregada. Parece estranho, não é? Mas essa característica especial da força magnética é exatamente o que permite que os aceleradores de partículas funcionem, catapultando partículas a velocidades próximas à da luz.

A força magnética também é fundamental para a existência do nosso planeta como o conhecemos. O campo magnético da Terra, gerado pela força magnética no núcleo do planeta, protege a Terra da radiação solar perigosa. Sem ele, a vida na Terra como a conhecemos seria impossível.

Portanto, a força magnética, embora invisível e muitas vezes esquecida, é realmente essencial para muitos aspectos da nossa vida cotidiana e do universo como um todo.

A força magnética é, antes de mais nada, um vetor. Isto significa que tem magnitude (ou módulo), direção e sentido.

Agora, aqui está algo realmente interessante sobre a força magnética: ela só ocorre se a velocidade do objeto no campo magnético for perpendicular às linhas de campo. Isso significa que a força magnética, a velocidade e o campo magnético formam ângulos retos entre si. Se eles estivessem alinhados (ou seja, se fossem paralelos), a força seria zero.

O que acontece se a força for zero? Nesse caso, o objeto seguirá um caminho retilíneo e uniforme. Não há aceleração, então a velocidade permanece constante e o objeto não se desvia do seu curso. Por outro lado, se a velocidade e o campo magnético estiverem em um ângulo de 90°, a força será máxima e o objeto seguirá um movimento circular uniforme - como se estivesse sendo puxado para o centro de um círculo.

Quando a velocidade e o campo magnético estão em um ângulo diferente de 0°, 90° e 180°, o objeto fará um movimento misto: parte retilíneo e parte circular. Este é o movimento helicoidal cilíndrico, onde o objeto move-se como se estivesse contornando um cilindro.

Uma última coisa a notar é que a força magnética só acontece se o objeto tiver carga elétrica. Se for neutro, não haverá força magnética. Além disso, se uma carga está em repouso dentro do campo magnético, ela não experimentará nenhuma força magnética. Precisa haver alguma velocidade inicial.

A regra da mão esquerda é uma maneira de lembrar como esses três vetores que apresentamos anteriormente se relacionam.

Primeiro, levante sua mão esquerda. Estenda seu polegar, o indicador e o dedo médio de forma que eles fiquem perpendiculares entre si, como se estivesse fazendo o sinal de "hang loose", mas com o dedo médio estendido para fora também.

Agora, aqui está a parte legal: cada um desses três dedos representa um dos três vetores!

Então, quando você tem uma partícula carregada se movendo em um campo magnético, pode usar a regra da mão esquerda para determinar a direção e o sentido da força magnética que ela experimenta. Isso é realmente útil, especialmente quando você está trabalhando com problemas mais complexos que envolvem eletromagnetismo.

Então, por hoje, tente se lembrar da regra da mão esquerda e como cada dedo corresponde a um vetor diferente. Isso vai ser realmente útil à medida que avançamos em nosso estudo sobre magnetismo e eletromagnetismo!

Mas lembrem-se, essa regra só se aplica quando a carga é negativa. No caso de cargas positivas, devemos utilizar a regra da mão direita.

Quando estamos falando de força magnética, é muito importante entender os fatores que influenciam seu valor. Esses fatores são:

A expressão matemática que representa a força magnética em um corpo carregado é:

Já quando falamos sobre a força magnética em um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica, algumas outras formulações devem ser lembradas, como a corrente elétrica e a velocidade.

A corrente elétrica (i) é definida como a razão entre a carga elétrica (q) e o tempo (t):

Por outro lado, a velocidade é definida como a razão entre a distância percorrida e o tempo. Como a distância percorrida pela corrente é a extensão do condutor (L), a velocidade pode ser calculada por:

Substituindo as expressões de q e v na fórmula da força magnética, obtemos:

F = q⋅v⋅B⋅sen a = i⋅t⋅L/t⋅B⋅sen a

Os tempos se cancelam, e a fórmula da força magnética para um condutor percorrido por corrente se torna:

Essas fórmulas são ferramentas valiosas para entender o comportamento de partículas carregadas e correntes elétricas em campos magnéticos!