32 Equações de Maxwell; Magnetismo da Matéria

CAPÍTULO 32

Equações de Maxwell; Magnetismo da Matéria

32-1 LEI DE GAUSS PARA CAMPOS

MAGNÉTICOS

Objetivos do Aprendizado

Depois de ler este módulo, você será capaz de ...

32.01 Saber que a estrutura magnética mais simples é o dipolo magnético. 32.02 Calcular o fluxo magnético Φ através de uma superfície integrando o produto escalar do vetor campo

magnético pelo vetor área ao longo de toda a superfície.

32.03 Saber que o fluxo magnético através de uma superfície gaussiana (que é uma superfície fechada) é

zero.

Ideias-Chave

• A estrutura magnética mais simples é o dipolo magnético. Não existem (até onde sabemos) monopolos magnéticos. De acordo com a lei de Gauss para campos magnéticos,

o fluxo magnético através de uma superfície gaussiana (que é uma superfície fechada) é zero. Uma das consequências da lei de Gauss é o fato de que os monopolos magnéticos não existem.

O que É Física?

Este capítulo ajuda a dar uma ideia da abrangência da física, pois cobre desde a ciência básica dos campos elétricos e magnéticos até a ciência aplicada e engenharia dos materiais magnéticos. Em primeiro lugar, concluímos a discussão dos campos elétricos e magnéticos mostrando que quase todos os princípios físicos apresentados nos últimos 11 capítulos podem ser resumidos em apenas quatro equações, conhecidas como equações de Maxwell.

Em segundo lugar, discutimos a ciência e engenharia dos materiais magnéticos. Muitos cientistas e engenheiros estão empenhados em descobrir por que alguns materiais são magnéticos e outros não e de que forma os materiais magnéticos conhecidos podem ser melhorados. Esses pesquisadores se perguntam por que há um campo magnético associado à Terra, mas não há um campo magnético associado ao corpo humano. Existe uma grande variedade de aplicações para materiais magnéticos em automóveis, cozinhas, escritórios e hospitais, e as propriedades magnéticas dos materiais muitas vezes se manifestam

de forma inesperada. Assim, por exemplo, se você possui uma tatuagem (Fig. 32-

1) e se submete a um exame de ressonância magnética, o campo magnético de alta intensidade usado no exame pode produzir um puxão na sua pele, porque algumas tintas usadas em tatuagens possuem partículas magnéticas. Para dar outro exemplo, alguns cereais são anunciados como “fortificados com ferro” porque contêm partículas de ferro para serem ingeridas. Como são magnéticos, os pedacinhos de ferro podem ser recolhidos e observados mergulhando um ímã permanente em uma mistura de água e cereal.

Nosso primeiro passo será apresentar novamente a lei de Gauss, desta vez para campos magnéticos.