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Campo Magnético

Histerese


A curva de Campo Magnético em função de Campo Magnético para uma substância ferromagnética, mostrada na figura 253, e no tópico "Classificação da Substâncias Magnéticas", é obtida desde que a substância esteja inicialmente desimantada e a intensidade do campo seja aumentada gradualmente a partir de zero. Suponhamos que, partindo de zero, vamos aumentando a intensidade do campo até o valor de saturação, Campo Magnético Obtemos a curva OP (fig. 257). Enquanto estamos aumentando o campo, a um valor H do campo corresponde o valor I da imantação. Se, a partir do valor de saturação Campo Magnético, vamos diminuindo o campo até que ele se anule, a curva de volta não é PO mas, é Campo Magnético De maneira que, para o mesmo valor H do campo a imantação tem o valor Campo Magnético maior do que I. Quando o campo se anula, a imantação se mantém com um valor Campo Magnético

Campo Magnético
Figura 257

Portanto, para um mesmo valor do campo, a imantação tem valor maior quando o campo decresce do que quando o campo cresce. Esse fenômeno é chamado histerese. (Histerese significa “atraso”).

Querendo desimantar a substância, isto é, anular a imantação Campo Magnético , precisamos aplicar um campo magnético em sentido oposto. Quando o campo atingir certo valor Campo Magnético a imantação se anula. Aumentando esse campo em sentido oposto, a imantação cresce outra vez a partir de zero, mas em sentido oposto até atingir novamente a saturação, (parte negativa do gráfico, até o ponto M). Diminuindo outra vez o campo, a imantação vai diminuindo; quando o campo se anula, a imantação mantém um valor Campo Magnético.

Aumentando outra vez o campo no sentido primitivo, quando ele atinge o valor Campo Magnético a imantação se anula.

O conjunto de todos os valores de H e I necessários para formar a curva fechada é chamado ciclo de histerese. O valor Campo Magnético da imantação é chamado RETENTIVIDADE, ou REMANÊNCIA, ou IMANTAÇÃO REMANENTE, ou IMANTAÇÃO REMANESCENTE. O valor Campo Magnético do campo é chamado COERCIVIDADE, ou CAMPO COERCITIVO, ou FORÇA COERCITIVA. (Apesar de não ser uma força).

Curva - B-H

Em vez de representarmos graficamente a intensidade de imantação Campo Magnético do ímã em função do campo indutor Campo Magnético podemos representar a indução magnética Campo Magnético no ímã em função do campo indutor Campo Magnético Essa curva que dá Campo Magnético em função do Campo Magnético é chamada curva B-H, ou curva de imantação.

A curva B-H tem o mesmo aspecto da curva que dá Campo Magnético em função de Campo Magnético Ela também descreve o ciclo de histerese. Isso era de se esperar, pois vimos que:

Campo Magnético

Cada ponto da curva corresponde à soma de um termo igual à Campo Magnético com um termo igual a Campo Magnético como está indicado na figura 258. Quando o ímã atinge a saturação, I fica constante por mais que aumentemos Campo Magnético então Campo Magnético fica constante. Mas, a curva B-H não fica paralela ao eixo do Campo Magnético, por causa do termo Campo Magnético À medida que aumentamos Campo Magnético, o termo Campo Magnético , aumenta. Então, na região de saturação, a curva B-H se torna uma reta, mas não paralela ao eixo do Campo Magnético.

Campo Magnético
Figura 258

Ponto curie ou temperatura curie

As propriedades magnéticas das substâncias ferromagnéticas variam muito com a temperatura. Aumentando a temperatura, as propriedades magnéticas diminuem. Para cada substância ferromagnética existe uma temperatura na qual ela se desimanta por completo. Essa temperatura é chamada PONTO CURIE. Exemplos de alguns pontos Curie:

para o ferro 770oC
para o níquel 354oC
para a magnética 580oC
para o cobalto 1130oC

Magnetismo terrestre

Chama-se campo magnético terrestre a esse campo magnético que existe ao redor da Terra. A existência desse campo se manifesta pela orientação da agulha magnética. O campo magnético terrestre pode ser considerado uniforme em uma extensão bastante grande como, por exemplo, na região ocupada por uma cidade.

1. Definições

Campo Magnético
Figura 259

Suponhamos que num certo lugar A (por exemplo, São Paulo, ou Rio de Janeiro) uma agulha magnética seja suspensa pelo centro de gravidade, de maneira que ela possa girar livremente. A agulha se orienta de maneira que seu eixo fique na linha de força do campo magnético. Essa linha de força em cada lugar é muito próxima da linha norte-sul geográfica (meridiano geográfico), mas não coincide com ela, conforme veremos.

Chama-se plano meridiano magnético do lugar A ao plano vertical que passa pelo eixo da agulha.

Chama-se meridiano magnético do lugar à interseção do plano meridiano magnético com o globo terrestre.

Chama-se declinação magnética do lugar ao ângulo d formado pelo meridiano magnético com o meridiano geográfico (fig. 259). A declinação é chamada oriental quando o polo norte da agulha se acha no oriente do meridiano geográfico; é o caso da figura 259.

Campo Magnético
Figura 260

ocidental no caso contrário.

Chama-se inclinação magnética do lugar ao ângulo i que a agulha faz com o plano horizontal (fig. 260). A inclinação é considerada positiva quando o polo norte da agulha está abaixo do plano horizontal; é o caso da figura 260. É negativa no caso contrário.

2. Componentes horizontal e vertical

Costuma-se decompor o campo magnético terrestre Campo Magnéticoem duas componentes: uma, horizontal Campo Magnético e outra vertical Campo Magnético (fig. 261).

Campo Magnético
Figura 261

Vê-se claramente que:

Campo Magnético

em que Campo Magnético é a inclinação magnética do lugar.

3. Mapas magnéticos

Em todos os países se fazem medidas do campo magnético H, da declinação d e da inclinação i praticamente em todo o território. Os valores encontrados são assinalados em mapas. Depois se traça uma linha pelos lugares onde a declinação tem o mesmo valor; outra pelos lugares em que a inclinação tem o mesmo valor, etc.. Chamam-se linhas isógonas, àquelas que unem pontos nos quais a declinação tem o mesmo valor. Chamam-se linhas isóclinas àquelas que unem pontos nos quais a inclinação tem o mesmo valor. Chamam-se linhas isodinâmicas àquelas que unem pontos em que a componente horizontal Campo Magnético do campo tem o mesmo valor.

4. Variação do campo magnético terrestre

A declinação, a inclinação e o campo Campo Magnético variam de um lugar para outro, e também variam num mesmo lugar. Em um mesmo lugar se observam variações diurnas do campo, que assinalam pequenas oscilações. E variações mais profundas, que alteram por completo os valores de H, d e i, observadas ao cabo de muitos anos; estas se chamam variações seculares.

Às vezes há variações muito bruscas e muito intensas observadas no campo magnético, e que são percebidas não em um único lugar, mas em todos os observatórios magnéticos da Terra. Essas variações bruscas são chamadas tempestades magnéticas. O seu aparecimento coincide com as auroras polares. Tem-se quase como certo que o aparecimento brusco de uma mancha solar acarreta uma tempestade magnética.

Resumo das unidades estudadas nesse capítulo

Grandeza
Símbolo
Unidade GSEM
Unidade MKS
Intensidade de campo magnético
Campo Magnético
oersted
praoersted, ou Campo Magnético
Indução magnética
Campo Magnético
Gauss
Campo Magnético
Fluxo magnético
Campo Magnético
Maxwell
Weber
Susceptibilidade magnética
Campo Magnético
Campo Magnético
Campo Magnético

Nota: É útil relembrar que:

Campo Magnético e Campo Magnético têm as mesmas unidades;

Campo Magnético e Campo Magnético e Campo Magnético têm as mesmas unidades;

Campo Magnético e m têm as mesmas unidades .

Fonte: efisica.if.usp.br

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