Campos e forças magnéticas — Física, 14–17 anos
Os ímanes e as correntes eléctricas podem exercer forças sem contacto. Um campo magnético mostra onde esses efeitos actuam, e o efeito motor explica como um fio com corrente pode mover-se num campo.
Um campo e o efeito motor
Um campo magnético é uma região onde um íman ou uma carga em movimento pode sentir uma força magnética. Quando passa corrente num fio dentro de um campo magnético, o fio pode ser empurrado lateralmente. A força é máxima quando o fio e o campo estão perpendiculares, e o sentido depende de ambos.
Por que razão se introduziram os campos
Os ímanes pareciam actuar através do espaço vazio, o que tornava incompleta a ideia de forças apenas por contacto. O conceito de campo atribui uma intensidade e um sentido a cada ponto do espaço, permitindo prever o que acontece antes de colocar lá um fio ou um íman. Experiências com bússolas e correntes revelaram a ligação entre electricidade e magnetismo.
A força num fio
Um fio de 0,20 m conduz 3,0 A perpendicularmente a um campo magnético de 0,50 T. Usa-se F = BIL. Substituindo: F = 0,50 × 3,0 × 0,20 = 0,30 N. Se o fio fosse paralelo ao campo, o ângulo eliminaria esta força lateral em vez de produzir o valor máximo.
O erro mais comum
É fácil pensar que qualquer fio com corrente é empurrado por um íman. A condição é mais específica: o fio tem de estar num campo magnético, e uma disposição paralela não produz força lateral. O erro é compreensível, porque a corrente e o íman estão presentes, mas o sentido importa tanto como a intensidade.
Onde é utilizado
Um motor eléctrico usa esta força em bobinas com corrente, transformando energia eléctrica em rotação. Os altifalantes usam uma bobina móvel relacionada para fazer vibrar um cone e produzir som. Os motores precisam também de sistemas que mantenham a rotação, por isso um único fio num campo é apenas a ideia essencial.
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