Já vimos que ao redor de uma partícula P portadora de carga elétrica q existe um campo elétrico E, cujas linhas de campo são radiais em relação a ela.
Mas, se essa partícula estiver em movimento, além do campo elétrico, existe também um campo magnético B, cujas linhas de campo circulam a direção do movimento.
O sentido que as linhas de campo circulam a direção do movimento depende do sinal da carga elétrica. Se a carga for positiva, as linhas circulam no sentido anti-horário, se a carga for negativa, no sentido horário.
O campo magnético B em certo ponto é tangente à linha de campo, e tem o mesmo sentido.
O campo magnético B produzido pela partícula eletrizada em movimento é sempre perpendicular ao elétrico E, também produzido por ela. Imagine uma partícula positiva (em movimento) saindo do plano da tela que você está lendo. Os respectivos campos magnético B e elétrico E em certo ponto K, seriam assim:
Quando uma corrente elétrica (convencional) i atravessa um condutor, as linhas do campo magnético envolvem todo seu comprimento. Lembre-se, corrente elétrica são partículas portadoras de carga elétrica em um movimento ordenado!
Se o condutor formar um círculo (espira), as linhas de campo terão o seguinte aspecto:
Se o condutor der várias voltas, ou seja, formar várias espiras, teremos, então, um solenóide:
Em qualquer ponto no interior de um solenóide, o campo magnético B é constante, ou seja, tem a mesma intensidade e sentido.
As espriras e os solenóides se comportam como os ímas. Onde as linhas de campo magnético saem é chamado de polo norte (N), onde chegam, polo sul (S):
As propriedades magnéticas dos ímãs estão relacionadas à forma com que os elétrons giram nesses materiais. Quando os elétrons giram em torno do núcleo criam um chamado “momento magnético orbital”, quando os elétrons giram em torno de si mesmos (rotação) criam um chamado "momento magnético de spin". Ou seja, a revolução (em torno do núcleo) e rotação em torno do prórpio eixo (spin) dos elétrons produzem campo magnético, como pequeníssimas espiras.
O momento magnético resultante m de um átomo corresponde à soma dos momentos magnéticos orbitais e spins dos seus elétrons. Os átomos se comportam como pequeníssimos ímãs.
Nos metais ferromagnéticos, como o ferro, o níquel e o cobalto, e suas ligas, os átomos têm seus momentos magnéticos alinhados em pequenas regiões, como mostramos abaixo:
A soma dos momentos magnéticos dos átomos por unidade de volume representa a magnetização M do material. Nos materiais ferromagnéticos, o momento magnético total de uma região acaba sendo cancelada por outra, de forma que a magnetização acaba sendo nula, ou quase nula.
Mas, se esses metais são expostos a um campo magnético externo, seus átomos se alinham com o mesmo, passando a ter uma magnetização não nula (M≠0), ou seja, ficam magnetizados:
Mesmo depois que o campo magnético externo desaparecer, essa magnetização permanece por certo tempo, já que as regiões do material vão se desalinhando magneticamente, perdendo os poucos a magnetização.
A magnetita é uma liga encontrada na natureza, formado pelos óxidos de ferro II e III (FeO.Fe₂O₃), que tem muitas regiões permanentemente alinhadas magneticamente, de modo que apresentam constante magnetização (M≠0).
A magnetita é a pedra-ímã natural mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas. O nome magnetita vem da região onde a mesma era antigamente encontrada, que era a Magnésia (região da Grécia), e magnésia quer dizer "lugar das pedras mágicas", pois estas pedras se atraem "magicamente", que hoje sabemos ser a atração magnética).
Força Magnética (Fᴍɢ)
Quando dois corpos magnetizados interagem (ímãs, eletroímas, ou solenóides, espiras e condutores atravessados por corrente elétrica), seus polos (norte e sul) se atraem ou, repelem-se. Polos magnéticos diferentes se atraem, polos magnéticos iguais se repelem.
Eletroíma
Quando um material ferromagnético é colocado no interior de um solenóide, os momentos magnéticos dos átomos se alinham com o campo no seu interior, e passa a se comportar como um ímã. Esse dispositivo é chamado de eletroíma.
Clique aqui para ver como fazer um eletroíma.
De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de campo magnético é o tesla (T), em homenagem a um dos grandes estudiosos dos fenômenos magnéticos, Nikola Tesla (1856-1943).
Como já vimos, o campo magnético é vetorial, assim como o campo elétrico ou o campo gravitacional, por isso, apresenta intensidade, direção e sentido.
Exemplos:
Vetores que tenham direção normal ao plano da tela do computador, ou seja, que entrem ou saiam na direção perpendicular à tela, são representados assim:
Você já deve ter compreendido porque usamos o termo "eletromagnetismo" para estudarmos as propriedades das cargas elétricas. Ou seja, tanto o campo elétrico quanto o magnético são produzidos pelas cargas elétricas. Então vamos avançar um pouco mais nesse estudo?
