INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Já foi estudado que corrente elétrica cria campo magnético. Mas o inverso seria possível? É possível obter corrente elétrica a partir de um campo magnético? A resposta é sim, em algumas condições especiais. Para se originar uma corrente elétrica induzida é preciso a variação do fluxo magnético na região em que se encontra um fio ou espira. Fluxo magnético é uma grandeza relacionada à intensidade do campo magnético (B) que atravessa uma determinada área (A). Graficamente, podemos observar o fluxo magnético pelo números de linhas de indução que atravessa a área determinada. A B N O fluxo magnético () pode ser calculado em função da intensidade do campo magnético e da área da seção atravessada por ele: B A cos Onde o ângulo é o ângulo formada pela direção do vetor indução magnética (B) e pela normal à superfície (N ). Se a área for dada em m2 e a intensidade do campo magnético em Tesla, o fluxo magnético será dado em Weber (Wb). Observe que para causar uma variação no fluxo magnético, pode-se alterar a intensidade do campo magnético (afastando-se ou aproximando-se o imã, por exemplo) ou a área a ser atravessada, ou ainda mudar a inclinação da área. Desta forma, toda vez que houver uma variação no fluxo magnético numa região próxima a uma espira, teremos uma corrente induzida se a espira for fechada ou uma f. e. m. induzida () se a espira for aberta. Nestas condições podemos ter duas situações distintas: quando um imã se aproxima de uma espira e quando um imã se afastas da espira. As duas situações são o conteúdo da Lei de Lenz. Quando o imã se aproxima da espira com uma velocidade (v), o fluxo magnético no interior da espira aumenta, e a espira se opõe a este aumento, criando um campo magnético de sentido oposto ao campo do imã, gerando a corrente induzida. O sentido da corrente induzida pode ser determinado pela regra da mão direita. v S BIMÃ N BESPIRA i Quando o imã se afasta da espira com uma velocidade (v), o fluxo magnético no interior da espira diminui, e a espira se opõe a este diminuição, criando um campo magnético de mesmo sentido ao campo do imã, gerando a corrente induzida. O sentido da corrente induzida pode ser determinado pela regra da mão direita. v S BESPIRA N i BIMÃ A força eletromotriz induzida () é determinada pela lei de Faraday e é diretamente proporcional à variação de fluxo () e inversamente proporcional ao tempo gasto para tal variação (t). t Uma outra forma de se obter uma força eletromotriz induzida é deslocar-se uma barra metálica com uma certa velocidade (v) sobre um condutor retilíneo imerso em um campo magnético uniforme, conforme esquema abaixo. B i l i v F A medida que a barra se desloca para a direita, o fluxo magnético aumenta. A espira se opõe a esse aumento criando um campo magnético em sentido contrário ao campo uniforme existente, e aparecendo uma corrente induzida no sentido indicado na figura. Nestas condições a força eletromotriz induzida pode ser determinada em função da velocidade de deslocamento da barra (v), do comprimento da barra (l) e da intensidade do campo magnético externo uniforme. vl B Note que se a barra estiver em repouso (v = 0), não haverá força eletromotriz induzida. Caso a barra se desloque para a direita, o fluxo magnético irá diminuir e a espira se oporá a essa diminuição gerando um campo magnético no mesmo sentido do campo magnético externo, gerando uma corrente induzida no sentido contrário ao sentido da corrente do caso anterior. Para encontrar a intensidade da corrente, é importante lembrar-se de uma equação estudada na eletrodinâmica: Como a tensão num circuito como esse é igual ao valor da força eletromotriz (V = ), tem-se que: V Ri VOLTAR