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Campo Eletromagnético

 

20/08/2009

Autor e Coautor(es)
Dari Campolina de Onofre
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SAO CARLOS - SP Universidade Federal de São Carlos

Carlos Olivieri

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Oscilações, ondas, óptica e radiação
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  1. Conceito de onda eletromagnética;
  2. Espectro eletromagnético
Duração das atividades
1 aula de 50 minutos
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  1. Ondas
  2. Período e frequência
Estratégias e recursos da aula

Tendo os conceitos de Ondas e Campos, podemos dar sequência introduzindo o conceito de Campo Eletromagnético, o qual é bastante abstrato. Portanto, é prudente fazer um pequeno relato histórico sobre a sua descoberta, a partir da lei de Faraday.


A variação do fluxo de um campo magnético produz um campo elétrico variável (lei de Faraday), para ilustrar apresente o objeto de aprendizagem digital abaixo.


Animação/simulação:

Acesse:

http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Faradays_Law ou


Laboratório de eletromagnetismo

Sabe-se que que uma corrente elétrica produz um campo magnético. Será que esta é a única forma de se produzir campo magnético? Maxwell demonstrou que a variação do fluxo de um campo elétrico produz um campo magnético variável.


Assim, se tivermos uma carga elétrica oscilando, estaremos produzindo um campo elétrico oscilante, ou seja, variável. Pela Lei de Maxwell, a variação do fluxo desse campo através de uma superfície imaginária, produz um campo magnético oscilante. Pela lei de Faraday, a variação do fluxo desse campo magnético através de uma superfície imaginária produz um campo elétrico oscilante. O processo continua indefinidamente, ou seja, são produzidos, por indução, campos elétricos magnéticos oscilantes, um provocando a produção do outro e vice e versa. Esta é a essência da onda eletromagnética.


Se o professor tomar o cuidado de explicar que não é necessário entender a matemática exposta, pode-se utilizar o episódio 39 da série “Universo Mecânico” do Instituto de Tecnologia da Califórnia (CALTECH), em que são feitas simulações muito boas para visualizar como se dão as variações dos fluxos dos campos elétrico e magnético.


Onda eletromagnética: São ondas cujas perturbações que se propagam à velocidade da luz, são as perturbações dos campos elétrico e magnético, cujas oscilações de um produzem o outro e vice-versa.


Para ilustrar apresente o objeto de aprendizagem digital abaixo.
Animação/simulação:

Propagação de ondas eletromagnéticas

ou acesse:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/1415/sim_ondas_propagacaoeletromag.htm


1. Espectro eletromagnético: Discuta cada uma das várias divisões do espectro eletromagnético, desde as ondas de rádio até os raios gama, relacionando com os comprimentos de onda e frequências. Nesse espectro imenso, localize a pequena região do espectro visível, ou seja, da luz.

Pode-se discutir os efeitos das interações das ondas eletromagnéticas de cada faixa do espectro completo com a matéria, destacando os seus efeitos sobre a vida, explicitando principalmente a ação de radiações ionizantes (raios X e ultra-violeta), bem como a ação da radiação infra-vermelha e micro-ondas. Esse último está muito em voga devido ao acréscimo na utilização de fornos de micro-ondas domésticos.

2. Luz: Finalmente, discuta as relações da luz com as cores, introduzindo os conceitos de cores luz e cores pigmento primárias e secundárias. Mais detalhes sobre essa atividade é apresentado no módulo intitulado “Cores”.

Pode-se introduzir os conceitos de composição de cores através das cores luz e das cores pigmento. Uma atividade experimental sobre como confeccionar uma caixa que projeta luzes coloridas para se fazer as composições de cores pode ser encontrada em: Revista Física na Escola N.2, Vol. 9, outubro 2008, p. 2 5

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Laboratório de eletromagnetismo Animação/simulação
Propagação de ondas eletromagnéticas Animação/simulação
Avaliação
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