A figura representa uma superfície plana imersa num campo magnético. Nela observamos que três linhas de indução atravessam a superfície e outras quatro não, dessa forma dizemos que há um fluxo magnético através dessa superfície.

Esse fluxo é tanto maior quanto mais linhas de indução estiverem atravessando a superfície.

Para tanto, podemos:

aumentar a intensidade B do campo de indução magnética, o que condiz com uma diminuição do espaço entre as linhas de indução, ou seja, estando mais próximas entre si, maior o número de linhas que atravessam a superfície;
aumentar a área A da superfície, o que aumenta o número de linhas de indução que a atravessam;
girar a superfície, variando o ângulo θ entre o vetor e um vetor (sempre perpendicular à superfície) que serve como orientador da posição dela em relação ao vetor. A expressão que relaciona essas três variáveis e que permite o cálculo do fluxo magnético é:

Sua unidade no SI é o weber (Wb). 1 Wb = 1 T · 1 m^2 e, dessa forma, temos 1T = 1 e isto significa que o campo de indução magnética pode ser medido também em weber por metro quadrado. Para um campo magnético uniforme e uma superfície de área constante, vamos estudar dois casos extremos, decorrentes da variação do ângulo θ. 1 o^ caso: Fluxo magnético nulo Quando o ângulo θ for igual a 90°, temos: φ = B · A · cos 90° e, como cos 90° = 0, então o fluxo é nulo.

Observe na figura abaixo que nenhuma linha de indução magnética atravessa a superfície.

2o^ caso : Fluxo magnético máximo Quando o ângulo θ for igual a 0°, temos: φ = B · A · cos 0° e, como cos 0° = 1, então o fluxo é máximo.

Capítulo 10. Indução Eletromagnética

Observe na figura abaixo que o número de linhas de indução magnética que atravessam a superfície é máximo.

Indução Eletromagnética

Com base no efeito Oersted (1820), em que uma corrente elétrica gera campo de indução magnética, alguns físicos do início do século XIX começaram a pesquisar a possibilidade de que o inverso ocorresse, ou seja, de que um campo magnético podia ocasionar corrente elétrica.

A questão era saber como isso poderia ser feito e foi Faraday que, em 1831, descobriu como fazê-lo, ao perceber que o segredo estava na variação do fluxo magnético através de uma superfície condutora. Vejamos o seguinte experimento realizado com uma espira circular que se aproxima de um ímã.

Temos três linhas de indução atravessando a espira no instante t 1 , cinco no instante t 2 e sete no instante t 3.

Verificamos, então, que o número de linhas de indução que atravessam a espira está variando com o tempo, ou seja, está ocorrendo uma variação de fluxo magnético com o tempo e é justamente esta variação que acarreta o surgimento na espira de uma corrente elétrica denominada corrente induzida.

Capítulo 10. Indução Eletromagnética

2.1. Lei de Faraday

Essa corrente induzida é decorrente de uma força eletromotriz induzida na espira que pode ser expressa como sendo a rapidez com que acontece essa variação de fluxo. A lei que descreve essa rapidez de variação, proposta por Faraday, é:

Se verificarmos as unidades dessas grandezas no Sistema Internacional de Unidades, podemos escrever: , ou seja,.

2.2. Lei de Lenz

Em 1834, o físico russo Heinrich Friedrich Emil Lenz, baseando-se em experimentos de Faraday e após tê-los repetido, completou-os com uma lei que leva o seu nome e que justifica o sinal de menos na expressão da lei de Faraday. Lenz percebeu que, ao aproximar a espira do pólo norte do ímã, surge na mesma uma corrente elétrica contínua, no sentido anti-horário , de modo a gerar um campo magnético