Descreva o Campo Magnético, a partir do ímã.
Passo 1
O enunciado pede uma descrição do campo magnético gerado por um ímã permanente (por exemplo, uma barra magnetizada). O conteúdo envolvido é magnetostática e dipolo magnético. Para isso vamos usar conceitos de linhas de campo (qualitativo) e o modelo de dipolo magnético (quantitativo).
Passo 2
Qualitativamente, as linhas de campo magnético formam laços fechados: elas saem do polo norte do ímã, percorrem o espaço externo até o polo sul e retornam internamente de sul para norte. Isso mostra que
não tem monopólos isolados (fluxo líquido zero em qualquer superfície fechada) e indica a direção em que uma agulha de bússola se alinha.
Passo 3
Para descrever o comportamento a distâncias maiores que as dimensões do ímã, aproximamos o ímã como um dipolo magnético de momento
. Em coordenadas esféricas, no ponto de distância
do centro do dipolo e ângulo
em relação a
, temos
o que mostra que o módulo de
decai como
.
Passo 4
Próximo ao ímã, especialmente junto aos polos, o campo é mais intenso e depende da distribuição interna de magnetização. Já longe do ímã, a fórmula dipolar acima domina, e o campo torna‐se rapidamente fraco à medida que
aumenta.
Resposta
O campo magnético de um ímã de barra forma linhas fechadas que saem do polo norte, entram no polo sul no exterior e retornam internamente de sul para norte, indicando que
não possui monopólos isolados. A distâncias muito maiores que o tamanho do ímã, ele se comporta como um dipolo magnético de momento
, com
cujo módulo decai como
. O campo atinge seu valor máximo junto aos polos e diminui rapidamente ao afastar‐se.