Campo magnético

Os ímanes são materiais naturais que possuem dois pólos opostos coexistentes, pois é impossível existir um íman com um único pólo. Desde a descoberta das propriedades magnéticas dos ímanes que estes têm vindo a despertar curiosidade. A sua primeira aplicação conhecida, e a mais antiga, é nas bússolas, cuja utilização perdura até aos dias de hoje.

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Foi Michael Faraday quem introduziu pela primeira vez o conceito campo de forças para interpretar a interação existente entre pólos de ímanes. A região onde este campo de forças é sentido é designada por campo magnético, que é uma grandeza vetorial, cuja unidade SI é o tesla (T). Quanto maior a proximidade ao campo, verifica-se um aumento da intensidade do campo, e vice-versa. Este pode ser gerado por ímanes ou por cargas elétricas em movimento, é o caso dos circuitos elétricos.

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Michael Faraday foi também responsável por uma experiência que comprovou a “blindagem eletrostática”, um efeito de campo neutro num campo elétrico.

Através da utilização de um condutor carregado que espalha cargas elétricas por todo o campo elétrico, as cargas elétricas acabam por se anular devido ao facto de ficarem cargas simétricas em todas as zonas do campo. Este fenómeno funciona como uma proteção contra descargas elétricas, o que é fundamental nas suas aplicações atuais como, por exemplo nos aviões, carros e telemóveis.                                                         

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Hoje em dia sabe-se que a terra funciona como um íman gigante, que possui um campo magnético que se estende infinitamente e torna-se mais fraco quanto maior a distância à sua origem. Este protege a terra das radiações solares.

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Campo elétrico

O campo elétrico é produzido por cargas elétricas, que podem ser positivas ou negativas (protões ou eletrões, respetivamente). Estas cargas quando são simétricas atraem-se; quando são iguais repelem-se.

Uma carga elétrica gera à sua volta um campo elétrico. Este pode ser detetado através do movimento que for provocado quando nele se introduzir uma partícula com carga elétrica (que poderá ser igual ou simétrica, sendo que o efeito será de repleção ou atração, respetivamente). Este referido movimento é consequência da força exercida pelo vetor campo elétrico, que é tanto mais intenso quanto maior a proximidade com a carga geradora do campo ou quanto maior for o módulo da carga que cria o campo.

Associadas a este conceito, surgem as linhas de campo elétrico que são imaginárias, dando-nos a noção da intensidade e orientação do campo.

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O campo elétrico também pode ser criado por mais do que uma carga pontual, sendo que, consequentemente, este será a sobreposição dos campos produzidos por cada uma das cargas, levando a que as linhas de campo possam adquirir diferentes formas. Neste caso, o vetor campo elétrico é tangente às linhas de campo.

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Eletromagnetismo: junção dos campos elétrico

e magnético

Em 1820 Oersted observou que quando havia passagem

de corrente elétrica num fio condutor, a orientação da

agulha da bússola era alterada.

Esta foi a primeira vez que se estabeleceu ligação direta

entre a eletricidade e o magnetismo. Hoje sabemos que o campo magnético terrestre existe devido às correntes elétricas existentes no interior da Terra.

A indução eletromagnética baseia-se, assim, na produção de corrente elétrica num circuito fechado sujeito a uma variação de campo magnético.

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Radiações eletromagnéticas:

As radiações eletromagnéticas são constituídas por duas entidades interdependentes, o campo elétrico e o campo magnético.

As suas fontes naturais/artificiais:

As radiações eletromagnéticas ocorrem naturalmente no universo. O sol emite constantemente este tipo de radiação, sendo, portanto, o exemplo mais comum de emissão natural deste tipo de radiação.

Hoje em dia com todo o avanço tecnológico existente facilmente verificamos exemplos comuns de emissão artificial de radiação eletromagnética. São estes as antenas dos sistemas de telecomunicações ou, por exemplo, os aparelhos elétricos.

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Características das ondas:

• Comprimento de onda (distância a que se propaga uma onda num período) e frequência (número de oscilações por unidade de tempo). (Estes dois conceitos estão interligados através da velocidade de propagação da luz).

• Amplitude.

• Direção e velocidade de propagação.

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O espetro eletromagnético engloba um grande conjunto de radiações eletromagnéticas com diferentes frequências e comprimentos de onda.

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As ondas eletromagnéticas podem ser: ionizantes ou não ionizantes. As primeiras são nocivas para os seres vivos pois têm a capacidade de ionizar os átomos e moléculas com os quais interagem, conseguindo até mesmo afetar o ADN! Quanto à radiação não ionizante, estas são pouco energéticas e com frequência inferior à da luz visível.

Tendo em conta toda esta informação, é possível concluirmos que estamos permanentemente expostos a todas estas radiações e inevitavelmente ao campo eletromagnético, junção do campo elétrico e do magnético. Assim sendo, é importante percebermos se somos ou não afetados por isso e, se sim, até que ponto. Será esse o foco do nosso trabalho.

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Fiquem Atraídos!

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Atraídos pela história ...

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Apesar de hoje em dia sabermos que o

magnetismo e a eletricidade estão associados,

nem sempre foi assim.

Na Grécia antiga já eram conhecidos os efeitos

magnéticos de atração ou repulsão de uma pedra de um tipo de óxido de ferro. Também existem registos da invenção e utilização da bússola pela civilização chinesa desde o século III a. C.. Na idade média, Petrus Peregrinus escreveu a que se considera a primeira obra que tentava explicar os fenómenos magnéticos e elétricos.

Séculos depois, William Gilbert realizou um estudo sobre as propriedades dos ímanes, considerando que a terra funcionava como um íman gigante, possuindo propriedades magnéticas que permitiam a utilização das bússolas. Gilbert fez ainda uma distinção entre eletricidade e magnetismo. Após este importante passo, seguiram-se outros, entre os quais se destaca o de Benjamin Franklin, que no século XVIII cria os conceitos de cargas positivas e negativas, falando do modo como se relacionam entre si.

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No século XIX Oersted descobriu por acaso o efeito que a eletricidade tem na orientação da agulha magnética, levando à conclusão de haver conexão entre magnetismo e eletricidade. Após este, Faraday realiza trabalhos experimentais descobrindo a indução eletromagnética.

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A este segue-se Maxwell que em 1873 sistematizou as leis do eletromagnetismo nas suas famosas equações- as equações de Maxwell.

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