Na postagem a seguir, vamos estudar dois importantes conceitos envolvendo campos magnéticos e corrente elétrica. Ao final deste artigo, será fornecido embasamento teórico para a determinação da magnitude do campo magnético sobre um fio percorrido por corrente elétrica, através da Lei de Ampère, e também a sua direção, utilizando a regra da mão direita.
Apesar da descoberta do campo magnético ao redor de um fio percorrido por corrente elétrica não ter sido feita por Ampère, foi ele quem conseguiu deduzir matematicamente a sua magnitude. A dedução de Ampère relacionou o campo magnético formado com a intensidade da corrente elétrica que atravessa o fio, e a distância em relação ao fio, da seguinte forma:
onde B é o campo magnético ao redor do fio para a distância R e percorrido pela corrente elétrica i. A constante µ é conhecida como permeabilidade magnética no vácuo, sendo:
podendo definir o valor de π de acordo com a precisão requerida. Para casos comuns, é normal adotar a permeabilidade magnética como sendo igual a:
Deste modo, percebemos que a medida em que se aumenta a corrente elétrica ao longo do fio, maior será o campo magnético gerado. Também é notável que ao aumentar a distância em relação ao fio, a intensidade do campo magnético é reduzida.
Regra da Mão Direita
Após determinar a intensidade do campo magnético produzido, é necessário também determinar a sua direção. Para isso, uma técnica já muito conhecida e utilizada é a regra da mão direita.
A regra da mão direita é extremamente simplificada, e funciona em todas as situações para a Lei de Ampère. Para isso, você deve posicionar a sua mão direita de forma que o seu polegar esteja na mesma direção e sentido da corrente elétrica que percorre o fio condutor. Depois de posicionado, ao fazer o movimento de fechar a sua mão você terá o sentido do campo magnético produzido. Veja no seguinte exemplo as direções geradas:
Para a situação acima, foi gerado um campo magnético no sentido anti-horário, e para situações em que a corrente elétrica esteja para baixo, o campo produzido estará no sentido horário. Também é importante ressaltar que o campo elétrico gerado sempre será circular ao redor dos condutores (que por sua vez são em maioria circulares, o que facilita a explicação!).
Com isso, você pode agora determinar a magnitude e a direção de um campo magnético ao redor de um fio condutor percorrido por corrente elétrica. Além disso, conheceu uma regra simplificada e extremamente eficaz, a regra da mão direita, que permite de maneira muito mais rápida determinar a direção do campo magnético produzido.
Os assuntos envolvendo campos magnéticos estão cada vez mais em evidência no Enem e vestibulares, porém o seu entendimento é simplificado na maioria das situações. Com a aplicação destes conceitos em alguns exercícios, você estará apto a realizar quaisquer questões envolvendo a Lei de Ampère, sem dificuldades para determinar direção e magnitude dos campos magnéticos. Portanto, pratique pelo menos alguns exercícios para ajudar na fixação deste importante conteúdo.
Até mais!
