Força Magnética III
Força magnética - condutores
Direção, sentido e intensidade
João Freitas da Silva*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Um
campo magnético é o responsável pelas
forças magnéticas que atuam em uma
carga em movimento.
No caso de um condutor percorrido por
corrente elétrica e submetido à presença de um campo magnético, também teremos a ação de uma força magnética, já que a corrente representa um
movimento ordenado de cargas elétricas.
Essa força será caracterizada por :
Direção e sentido: a força magnética que age no fio condutor percorrido por uma corrente elétrica terá direção perpendicular (a) ao plano que contém o fio considerado e (b) ao campo magnético. Nesse caso, o sentido é dado pela regra da mão esquerda de Fleming, com a observação de que o dedo médio indicará o sentido convencional da corrente (lembrando que o sentido da força depende do sentido da corrente):
Intensidade (módulo): considerando uma parte de um fio condutor retilíneo de comprimento 
, e considerando que a corrente (
) é uma forma macroscópica (se pensarmos no movimento dos elétrons livres no fio condutor), podemos chegar a uma expressão matemática que represente a ação da força magnética no fio.
Considerando a carga (
) e a velocidade (
) com que essa carga se desloca - devido à ação de um campo elétrico externo - quando ela é inserida num campo magnético, temos: 
. No fio condutor teremos várias cargas (ou elétrons livres) se deslocando e representaremos esse número de cargas por n. Logo, podemos reescrever a expressão da seguinte maneira: 
.
Vale lembrar que a corrente elétrica pode ser determinada por: 
. Então, nesse caso, teremos 
, já que temos várias cargas.
Podemos reescrever essa expressão como 
. Dessa forma, a expressão da força magnética 
pode ser reescrita da seguinte forma: 
.
Também sabemos que velocidade vezes o tempo representa a variação do espaço percorrido. No caso das cargas, representa o comprimento do fio condutor percorrido pelas cargas (
). Assim, teremos:
Onde 
corresponde à força sobre todo o fio. Esse é o tipo de força que temos no motor elétrico:
Outro exemplo de aplicação dessa força magnética ocorre no tubo de tevê, em que um conjunto de bobinas (ímãs artificiais), com seus campos magnéticos, possibilita a ação de forças magnéticas que desviam feixes de elétrons, fazendo com que eles percorram toda a tela. Esses feixes de elétrons varrem a tela revestida de fósforo, linha por linha, da esquerda para direita e de cima para baixo, possibilitando o surgimento da imagem.
Referências bibliográficas
Física - de olho no mundo do trabalho, de Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga, Editora Scipione.
Física - ciência e tecnologia, de Paulo César Penteado e Carlos Magno Torres, Editora Moderna, volume 3.
Física no cotidiano, de Paulo Ueno, Editora Didacta, volume 3.
Física 3 - eletromagnetismo, GREF, Edusp.
*João Freitas da Silva é professor de física e mestrando em ensino de física pela USP.
