Indução Eletromagnética: Conceitos, Lei de Faraday e Lei de Lenz, Slides de Física para Ensino Médio

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INDUÇÃO

ELETROMAGNÉTICA

Breve histórico

Christian Oersted (1777–1851) Michael Faraday (1791-1867) Joseph Henry (1797-1878) Heinrich Lenz (1804-1865) Os experimentos que eles realizara levaram à descoberta de um dos mais importantes fenômenos da combinação entre eletricidade e magnetismo: a indução eletromagnética.

A expressão para determinar a ddp induzida ɛ :

Para a corrente induzida:

𝐥^ ሶ =

Num circuito condutor fechado, na medida que ocorria alguma variação no número de linhas de indução magnética que o atravessava o circuito era percorrido por corrente elétrica que recebeu o nome de corrente induzida.

U = E. L

Fluxo magnético

Uma maneira de medir a ação do campo magnético sobre uma superfície é definindo uma grandeza física escalar denominada fluxo magnético ou fluxo de indução magnética, cujo símbolo é Φ. Percebe-se que o número de linhas de indução que atravessam “furam” a superfície é máximo na posição a = 0° e diminui a medida que a superfície se inclina aproximando-se da posição paralela a 𝑩 (α = 90°).

Experimentalmente podemos analisar

Vamos considerar a sequência: Essa experiência revela que a variação do fluxo magnético através da espira é consequência do movimento relativo entre ímã e a espira.

Faraday enunciou a lei da indução eletromagnética da força eletromotriz induzida por ser mais geral.

Lei de Faraday ou lei da indução eletromagnética

= 𝐁 ⋅ 𝐋 ⋅ 𝐯 = ɛ

Formulada em 1845 por Faraday é hoje conhecida por lei de faraday Unidade no SI: wb 𝞓 A = L. x

Mas se ocorre a aproximação, logo o campo magnético vai se opor a uma afastamento: Podemos representar da seguinte maneira:

As observações de Lenz, estão de acordo com o princípio de conservação de energia. Para induzir corrente, é necessário consumir energia, que vem do trabalho de se variar a posição do ímã em relação ao condutor.

Exercício:

A espira da figura tem área de 2c 𝐦

𝟐

e o campo magnético é

uniforme e de intensidade 2. 𝟏𝟎

−𝟑

𝐓. 𝐂𝐚𝐥𝐜𝐮𝐥𝐞 𝐨 𝐟𝐥𝐮𝐱𝐨 magnético

através dessa espira.

Resolução:

Dados:

B = 2. 𝟏𝟎

−𝟑

A = 2c 𝐦

𝟐

−𝟒

m

Sabemos que:

−𝟑

−𝟒

𝟐 𝟐

−𝟕

wb