Electromagnetismo - Experiência de Oersted

 Electromagnetismo

Experiência de Oersted

Durante muitos séculos, pouco ou nada se avançou no estudo dos fenómenos magnéticos, até que em 1 820, o físico dinamarquês Hans Cristian Oersted (Fig. 3.5), durante uma aula, realizou uma experiência que ficou conhecida mundialmente como «Experiência de Oersted» e que uniu definitivamente os fenómenos eléctricos aos fenómenos magnéticos, nascendo assim o Electromagnetismo.

Fig. 3.5: Hans Oersted (1777-1851)

E x p e r i ê n c i a

Experiência de Oersted

Objectivos: Verificar que uma corrente eléctrica cria um campo magnético.

Material

• Uma pilha de 6 Vou de 9 V
• Fio condutor rígido de cobre (uns 40 cm)
• Fios eléctricos (maleáveis) de ligação
• Um interruptor.
• Uma agulha magnética no seu suporte de modo que possa girar livremente em torno do seu eixo (os pólos da agulha magnéticos devem estar devidamente identificados).

Procedimento

1. Coloque a agulha magnética no seu suporte e deixe que ela se oriente de acordo com o campo magnético da Terra (orientação natural da agulha, segundo a linha Norte-Sul geográfica).

2. Monte o circuito conforme o esquema acima, mantendo o interruptor aberto, de modo que o fio condutor rígido de cobre fique paralelo ä agulha magnética.

Observe que, com o interruptor desligado, não há corrente no circuito. A agulha magnética mantém a sua orientação natural, segundo a linha Norte-Sul geográfica.

3. Ligue o interruptor. Observe, agora que, a agulha magnética sofre um desvio, deixando a sua orientação natural, passando a ficar cruzada com o condutor.

4. Desligue, novamente, o interruptor. A agulha volta a orientar-se de acordo com a linha «Norte-Sul».

5. Troque a polaridade da pilha, fazendo mudar o sentido da corrente no circuito.

Observe que, com a inversão do sentido da corrente, o sentido do desvio da agulha magnética também se inverte.

Conclusões

1. Quando a corrente eléctrica passa pelo condutor, a agulha magnética desvia-se da sua orientação natural porque, ao passar pelo condutor, a corrente eléctrica cria sua volta um campo magnético que vai interferir com os campos magnéticos da Terra e da própria agulha, provocando o seu desvio.

2. O sentido do desvio da agulha é invertido quando se inverte o sentido da corrente.

Sentido do desvio da agulha magnética

Regras de Ampere e da mão direita

Depois da descoberta experimental feita por Oersted, de que a corrente eléctrica ao percorrer um condutor cria à sua volta um campo magnético, os cientistas e pesquisadores começaram a estudar com mais afinco a relação entre os fenómenos eléctricos e os fenómenos magnéticos. Ao analisarem a experiência de Oersted, importava saber se o sentido do desvio da agulha era arbitrário, ou se, pelo contrário, obedecia a alguma regra e, neste caso, de que factores dependia esse desvio.

Várias regras foram surgindo com o objectivo de facilitar a determinação do sentido do desvio da agulha magnética, isto é, o sentido das linhas de força do campo magnético criado pela corrente eléctrica.

Destacam-se as seguintes:

Regra do observador, de Ampere: um observador imaginário, deitado ao longo do fio eléctrico com a face virada para a agulha, de modo que a corrente lhe entre pelos pés e saia pela cabeça, verá o pólo Norte da agulha desviar-se para a sua esquerda (Fig. 3.7). Imagine um observador olhando para um ponto A, colocado paralelamente à corrente, de tal maneira que a corrente entre pelos pés e saia pela cabeça. Um pólo norte, colocado nesse ponto A, gira para a esquerda do observador. Esse é o sentido do campo no ponto A.

Fig. 3.6 Regra do observador de Ampere.

Regra dos dedos curvos da mão direita: segurando o condutor com a mão direita, de modo que o dedo polegar aponte no sentido da corrente, os restantes quatro dedos recurvados indicam o sentido das linhas de força do campo magnético.  

Fig.: 3.7: Regra da direita para o sentido do campo magnético por uma corrente: A – retilínea; B – Circular e C – por urna bobina.

Bibliografia

MENESES, João Paulo. F10 - Física 10ª Classe. Texto Editores, Maputo, 2017.