Força magnética num condutor retilíneo

Neste artigo, você vai aprender tudo a respeito da força magnética num condutor retilíneo, principalmente sobre suas equações, conteúdo que costuma aparecer bastante em testes, provas e avaliações país afora. Além disso, compreender este tipo de conceito, ajuda a ter uma visão mais ampla do mundo e de como as coisas funcionam ao nosso redor.

Antes de abordarmos precisamente a questões que envolvem um condutor retilíneo, vamos relembrar alguns conceitos importantes a respeito da força magnética em si. Assim, vai ficar muito mais fácil entender e aplicar os conhecimentos mais específicos. Veja a seguir:

Compreendendo a força magnética

Antes de tudo é preciso ter em mente que se trata de uma força entre objetos e que ela está em constante atuação, mesmo que eles não estejam realmente em contato. Ou seja, ela existe assim como a força elétrica ou gravitacional, o tempo todo.

E assim como a elétrica, ela também pode ser tanto repulsiva como atrativa e por este motivo, durante muitos anos, foi muito confundida pelos estudiosos. O nome, magnética, vem da palavra magnetismo, que tem como origem uma rocha, que também é um ímã natural, que são encontradas em uma região que era chamada de Magnésia, na Grécia Antiga.

O principal objeto da força magnética é o ímã, que por sua vez sempre possui 2 polos, o sul e o norte. Se você tentar aproximar um polo sul a outro polo igual de outro ímã, eles apresentarão uma força repulsiva, ou seja, tentarão se afastar. Da mesma forma acontece caso ente aproximar dois lados norte. Por outro lado, caso aproxime o lado sul de um ímã ao norte de outro, eles se atrairão imediatamente com determinada força. É por isso que se diz popularmente que os opostos se atraem.

Todo ímã possui um campo magnético existente ao seu redor o tempo todo. Este campo pode ser detectado ao aproximar um outro ímã. É por isso que a bússola, que é um instrumento desenvolvido com a utilização de um pequeno ímã, consegue captar os campos magnéticos existentes.
Por convenção, todas as bússolas apontam sempre para o norte da terra e, portanto, ao aproximar este instrumento de um ímã é possível saber, com precisão, qual é a direção das linhas de determinado campo magnético.

Um dado interessante é que as linhas dos campos magnéticos não possuem um começo nem um fim, mas sim, são circulares. Ou seja, podemos dizer que as linhas de força saem do polo norte e entram no polo sul infinitamente. E mais, ao quebrar um ímã, independentemente em que parte dele, haverá sempre um novo sendo criado com o novo pedaço, e por sua vez, com um polo norte e outro sul.

A força magnética, apesar de ser algo relativamente simples, é um conceito extremamente importante para a física e aplicado em praticamente todas as suas áreas, inclusive na física de partículas e na Teoria dos Campos. Ela é fundamental para a compreensão do universo e para saber como utilizar equipamentos importantes em laboratórios do mundo todo, como o famoso acelerador de partículas, por exemplo.

Por isso, entender como a força magnética funciona num condutor foi, e continua sendo, essencial para a compressão de todo o universo e de todas as teorias da física.

Como a força magnética atua num condutor retilíneo

Agora que conseguimos relembrar e reforçar alguns conceitos importantes que giram em torno da força magnética, chegou a hora de finalmente aprender como ela atua em um condutor retilíneo. Esta situação ocorre dentro de um fio, por exemplo, que é quando há um movimento ordenado de cargas elétricas dentro de um condutor de eletricidade. E quando este fio é colocado dentro de um campo magnético, é possível perceber que ele também sofre com a interferência da força magnética. Esta força é sempre representada pela letra F.

Ou seja, quando o fio é retilíneo e percorrido por uma corrente elétrica, representada pela letra “i”, cada uma das cargas de velocidade, na equação representado pela letra “v”, sofre a ação da força magnética, F. A equação, portanto, pode ser representada da seguinte forma:

F = │q│.v.B.senӨ.

Nela, o Ө é a representação do ângulo existente entre o campo magnético e a carga elétrica e o q, é a carga elétrica. Quando se sabe qual é o comprimento de tal condutor retilíneo, podemos utilizar outra equação, onde ele é representado pela letra I. Neste caso, a equação fica da seguinte forma:
l = v.Δt
v.q/i

Nesta representação, desconhecemos o Δt, que é a variação do tempo. Portanto, caso venhamos a substituir o q.v = l.i na primeira equação que foi aqui apresentada, ela ficará assim: F = B.i.l.senӨ.

Estas equações são muito utilizadas em áreas da física e garantem encontrar todas as grandezas existentes dentro de um condutor retilíneo, que está localizando dentro de um campo magnético. Um exemplo prático de onde isso ocorre é nos tubos de TV e em motores elétricos.