Indução Magnética

Eletromagnetismo
Indução Magnética
Condutor em movimento dentro
de um campo magnético

Consideremos um condutor metálico, movimentando-se com
velocidade V, perpendicularmente às linhas de indução de um
campo magnético B.
N
B
V
V
B
S
Vista de Cima
Condutor em movimento dentro
de um campo magnético

o movimento
do
• Podemos
• Com
Devidoentão
Pelo
dizer
a mesmo
que
esse
condutor,
cada teremos
elétron
existe
deslocamento,
uma diferença
de
livre
do mesmo
fica
potencial
um acúmulo
uma
falta
entre
as
de
de elétrons
sujeito
a do
uma
força
extremidades
na parte
(sobra
de
prótons)
inferior
condutor.
do
na
magnética,
que opode
ser
A essa
condutor,
parte
ddp damos
superior
fazendo
nome
com
do
determinada
pela
regracom
da
de força
que eletromotriz
condutor,
essa fazendo
extremidade
mão
direita
para
cargas
induzida
adquira
que
(e
essa
ou
umfem).
extremidade
potencial
negativas
elétrico negativo.
adquira
um potencial
elétrico positivo.
e
e
e
V
e
V
FM FM FM FM
Vista de Cima
V
V
B
Cálculo da força eletromotriz
induzida





L = comprimento do condutor dentro do campo magnético
(metros);
B = intensidade do campo magnético uniforme (tesla);
V = velocidade de deslocamento (m/s);
V perpendicular a B ;
e = força eletromotriz induzida (volts).
e=B⋅ L⋅ V
Corrente Induzida


Se o condutor se movimenta
ao longo de fios condutores
paralelos, que formem um
circuito fechado, haverá um
movimento contínuo de
elétrons por esse circuito.
A esse movimento contínuo
de elétrons damos o nome de
corrente elétrica induzida.
i - sentido
convencional
e
FM
V
B
Vista de Cima
Algumas observações



Caso o condutor pare, não teremos mais força eletromotriz
induzida (e ou fem) e corrente induzida (i);
Para que a corrente se mantenha constante, devemos garantir
velocidade e campo magnético constantes
Essa forma de gerar uma fem induzida não é utilizada na
prática.
Outros exemplos de fem induzida

O cientista inglês M. Faraday, realizando experiências no século XIX,
verificou que existem várias outras situações nas quais se observa o
aparecimento de uma corrente induzida em um circuito.
Campo magnético
da bobina F
F
G
A
No instante em que a
chave C é aberta ou
fechada, aparece, na
bobina G uma corrente
induzida.
C
Corrente
induzida
V
N
Corrente induzida em uma
espira, causada pela
aproximação do pólo norte
de um imã.
Para podermos
entender casos mais
complexos de
indução devemos
definir a grandeza
fluxo magnético
Fluxo Magnético

Grandeza escalar que mede o número
de linhas de indução que atravessam
a área A de uma espira imersa num
campo magnético uniforme é
chamada fluxo magnético (),
sendo definida por:
Φ=B⋅ A⋅ cosθ
A = área em m2;
B = campo magnético em tesla (T );
 = fluxo magnético em weber (Wb )
B

A
n
Valores particulares do fluxo magnético
B
B
n
A
n
A
o
θ= 0
cosθ= 1
Φ=B⋅ A
o
θ=90
cosθ= 0
Φ=0
Lei de Faraday da Indução
Eletromagnética

Sempre que ocorrer uma variação do fluxo magnético através
de um circuito, aparecerá, neste circuito, uma fem induzida. O
valor desta fem, e, é dada por:
ΔΦ
e=
Δt
• Onde  é a variação do fluxo observada no intervalo de
tempo t.
Exemplos de variação do fluxo
magnético
• Variação do fluxo  através de variação da área :
• Puxando o condutor com uma velocidade V, estamos
aumentando a área.
Exemplos de variação do fluxo
magnético

Variação do fluxo  através de variação de B :
•
•
Aproximando e
afastando a bobina
estamos variando o
vetor campo
magnético B .
Variando o ponto C estamos
alterando a corrente que
circula pela bobina, fazendo
com que a intensidade vetor
campo magnético B produzido
pela bobina varie.
Força Eletromotriz em uma bobina

Uma bobina nada mais é do que um conjunto de espiras interligadas. No
caso de uma bobina com N espiras idênticas, supondo que o fluxo
magnético varie com a mesma taxa através de todas as espiras, a taxa de
variação total através de todas as espiras é N vezes maior que a taxa
através de uma única espira. Se ФB é o fluxo magnético através de cada
espira, a fem induzida total em uma bobina com N espiras é dada:
ε = - N ΔФB
Δt
Sentido da Corrente Induzida
Lei de Lenz

O sentido de qualquer efeito de indução magnética é tal que se
opõe à causa que produz esse efeito.
Aplicação da indução eletromagnética
• O gerador de energia elétrica:
Links
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/10462/faraday.jnlp