Baixe Anotações de Conversão I - Lei de Faraday e Motoeletricidade e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity!
Prof. Jaime Luiz Dilburt
CONVENÇÃO DE SINAIS
E I
Bipolo Gerador
E = tensão produzida I = corrente produzida "Tensão e Corrente no mesmo sentido".
V I
Bipolo Receptor
V = tensão manifestada
I = corrente recebida
"Tensão e Corrente em sentidos contrários".
Circuito Convencional
E I
V I
Sentido convencional da corrente
EXPERIÊNCIA DE OERSTED – CORRENTE PRODUZ FLUXO
I
E
agulha de bussola
limalha de ferro
I
E
agulha de bussola
limalha de ferro
REGRA DA MÃO DIREITA – SENTIDOS DE CORRENTE E FLUXO
LINHAS DE FLUXO CORRENTE
I
φ
I
φ
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PEÇAS POLARES NATURAIS (IMÃS)
N S
PEÇA POLAR FACES POLARES N e S
N S
LINHAS DE FLUXO
LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE
POLARIDADES OPOSTAS
N S S N S^ N N S
LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE
POLARIDADES NÃO OPOSTAS. (Notar o campo magnético uniforme – linhas de fluxo paralelas e eqüidistantes entre si)
N S N S S N S N
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GALVANÔMETRO DE ZERO CENTRAL
Instrumento habilitado para medir e indicar o sentido de corrente elétrica.
I
I
Circuito sem corrente Circuitos com corrente – notar o sentido da corrente e o ponteiro do galvanômetro
LEI DE FARADAY-LENZ → LEI DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
FLUXO (VARIAÇÃO DE FLUXO) PRODUZ TENSÃO →
dt
d
e
N
φ DESCRIÇÃO
- face polar Norte;
- linhas de fluxo originando-se na face polar N;
- anel condutor, em um circuito fechado por um galvanômetro de zero central;
- o anel vai movimentar-se de baixo para cima ou de cima pra baixo, mantendo-se paralelo à face polar N;
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N
φindutor
movimento do anel para baixo
dφ
φinduzido parcial
φinduzido resultante
corrente induzida
DESCRIÇÃO
- movimento do anel para baixo;
- aumenta a quantidade de fluxo indutor enlaçada pelo anel → dф;
- surge uma tensão induzida entre as extremidades do anel condutor →
dt
d
e
- surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;
- surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;
- surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.
N
φindutor
movimento do anel para cima
dφ
φinduzido parcial
φinduzido resultante
corrente induzida
DESCRIÇÃO
- movimento do anel para cima;
- diminui a quantidade de fluxo indutor enlaçada pelo anel → dф;
- surge uma tensão induzida entre as extremidades
do anel condutor →
dt
d
e
- surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;
- surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;
- surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.
LEI DE FARADAY-LENZ → A variação do fluxo indutor enlaçado por uma espira, provoca uma tensão induzida, que produz uma corrente induzida, que produz um fluxo induzido cujo sentido é tal que opõe-se à variação do fluxo indutor. (confirme esta afirmação nas 2 figuras anteriores).
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CONDUTOR EM MOVIMENTO PARALELO À DIREÇÃO DO FLUXO INDUTOR
φindutor
1
dx
mov. 2
Obs. – movimento de 1 para 2 ou de 2 para 1 Æ não há alteração da área enlaçada, não há variação de fluxo na área enlaçada, ( d φ = 0 ), logo não há tensão induzida
ISTO QUE FOI DESCRITO ATÉ
AGORA É TAMBÉM
CHAMADO
“EFEITO GERADOR”
l l
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REGRAS DA MÃO DIREITA PARA SENTIDOS DE FLUXO,
MOVIMENTO, TENSÃO E CORRENTE (efeito gerador)
Fluxo
Movimento
Tensão Corrente
Regra de Fleming, da mão direita, do gerador.
QUANTIFICAÇÃO DE
dt
d
e
(MOVIMENTO NA DIREÇÃO PERPENDICULAR AO FLUXO MAGNÉTICO).
BS B x S área
ensidade de fluxo
B densidade de fluxo
S
B = = l ⎪ ⎭
int → BvVolts
dt
dx
B
dt
d(Bx)
e l l
l
GRANDEZAS SISTEMA CGS SISTEMA MKS
Φ = INTENSIDADE DE FLUXO Linhas ou Maxwells^ Webers B = DENSIDADE DE FLUXO Linhas/cm^2 ou Maxwells/cm^2 Webers/m^2
l = COMPRIMENTO ATIVO DO
CONDUTOR
centímetros cm
metros m
v = VELOCIDADE DO CONDUTOR (na perpendicular ao fluxo)
centímetros/segundo cm/s
metros/segundo m/s
e = tensão induzida instantânea e = −Blv. 10 −^8 Volts e =−BlvVolts
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EFEITO MOTOR
N S N S (^) N S
F
Condutor na presença de um campo magnético uniforme. (vide pg. 6)
.Tensãoaplicada ao condutor, corrente e linhas de fluxo.
Interação das linhas de fluxo e surgimento da força F
A força que atua no condutor é dada por: F = BI l A regra para determinar o sentido da força F é a REGRA DA MÃO ESQUERDA.
Sistema Æ
Grandeza ↓
MKS
F = BI l
CGS
F = BI l
MKgfS
BI l F =
F
N
Newtons
d dinas
Kgf kilogramaforça B Weber/m 2 Tesla
Maxwell/cm 2 Gauss
Weber/m 2 Tesla
l m^ cm^ m
Ι A^ A^ A
Observações 1 N = 10 5 dinas 1 Kgf = 9,81 N
SIMULTANEIDADE DOS EFEITOS GERADOR E MOTOR – TRABALHO DE CLASSE
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CONDUTOR EM MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME
EM UM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME
Posição referencial do condutor Representação simplificada do movimento, em secção transversal
N S
φ
COMENTÁRIOS
- v em cada ponto é tangencial à trajetória;
- posições 1 e 5 Æ v é // ao fluxo: tensão induzida nula;
- posições 3 e 7 Æ v é ⊥ ao fluxo, tensão induzida instantânea máxima;
- posições 2, 4, 6 e 8 Æ v é inclinada com relação ao fluxo, tensão induzida
dada por e = − B l v cos θ;
θ = ângulo entre v e a ⊥ ao fluxo;
- Sentidos das tensões obtidos com a Regra da Mão Direita. (^) φ
FORMA DE ONDA DA TENSÃO INDUZIDA NO CONDUTOR, EM UM CICLO
ONDA SENOIDAL – TENSÃO ALTERNADA SENOIDAL
1 2 3 4
5
6 7 8 1 t
e
