Qual a interpretação física das correntes de magnetização?
(Descreva cuidadosamente as equações que expressam essas correntes e a equação na forma integral que representa o potencial ou campo gerado por essas correntes, conforme foi visto e detalhado em sala de aula).
(Descreva cuidadosamente as equações que expressam essas correntes e a equação na forma integral que representa o potencial ou campo gerado por essas correntes, conforme foi visto e detalhado em sala de aula).
Passo 1
O enunciado pede a interpretação física das correntes de magnetização em materiais magnetizados, ligando a magnetização
às correntes ligadas que produzem o campo magnético. O conteúdo é magnetostática em meios contínuos e usaremos a definição de
como densidade de dipolos magnéticos macroscópicos e as leis de Ampère.
Passo 2
Em um material magnetizado, cada pequeno dipolo magnético é equivalente a uma correntinha elementar. A densidade de dipolos descrita por
equivale, macroscopicamente, a duas correntes ligadas:
onde
é a densidade de corrente volumétrica ligada e
é a densidade de corrente superficial ligada, com
a normal externa à superfície do material. Fisicamente, essas correntes resultam das minúsculas correntes atômicas circulando em torno do momento magnético de cada átomo.
Passo 3
O potencial vetorial
gerado por essas correntes ligadas é dado pela integral de Biot–Savart adaptada a
e
:
O campo magnético é então obtido por
Resposta
As correntes de magnetização representam, em escala macroscópica, as correntes ligadas associadas aos dipolos magnéticos elementares num meio magnetizado. Elas são descritas por
e geram o potencial vetorial
com o campo magnético
.