2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 I=0 I I A experiência demonstrou que cargas eléctricas em movimento criam, no espaço à sua volta, um campo magnético. Verificou, ainda, que o campo magnético criado por um fio percorrido por uma corrente é tanto maior quanto maior for a intensidade da corrente. 12 13 B pólo norte magnético 14 Por exemplo, as linhas que unem pontos de igual pressão (isobáricas) traduzem um campo de pressão que é escalar. 15 Linhas de campo criadas por um íman. 16 17 Caso atractivo Caso repulsivo 18 O campo magnético criado por um íman em forma de U é uniforme. 19 20 Fe q E Unidades S.I. Fe – força eléctrica (N) q – carga pontual (C) E – campo eléctrico (V/m) 21 E + + Carga fonte do campo E - Carga de Carga de prova prova + Carga fonte do campo O sentido do campo eléctrico depende da acção ser atractiva ou repulsiva 22 - E + E 23 (a) Vector campo eléctrico e (b) Linhas de campo eléctrico criado por uma carga eléctrica positiva. 24 (a) Vector campo eléctrico e (b) Linhas de campo eléctrico criado por uma carga eléctrica negativa. Linhas de campo uniforme 25 Vector campo eléctrico e Linhas de campo eléctrico criadas por: (a) uma carga eléctrica positiva; (b) uma carga eléctrica positiva e outra negativa ( dipolo eléctrico), (c) duas cargas com o mesmo sinal. 26 27 1. O que acontece quando colocas o íman no interior do tubo? Nada a registar… 2. O que observas quando movimentas o íman no interior do mesmo? O ponteiro do voltímetro movimenta-se, indicando que há produção de uma corrente eléctrica. Se o íman não se movimenta na bobina não há produção de corrente eléctrica. Como o circuito não tem qualquer gerador, dizse que a corrente eléctrica nele gerada é uma corrente induzida e falamos de um processo de indução electromagnética. 28 Indução electromagnética por movimento de um íman no interior de uma bobina 29 As correntes induzidas podem ser geradas não só magnetes mas também através de correntes eléctricas. Corrente eléctrica induzida por uma bobina que se afasta e aproxima. A bobina 1 é o circuito indutor e a bobina 2 o circuito induzido. Note-se que, enquanto a corrente na bobina tiver intensidade constante, não há f.e.m. produzida. 30 Corrente eléctrica induzida por uma bobina cuja corrente se faz variar por variação da resistência R do circuito indutor (bobina 1). 31 32 m = BA cos Unidades S.I.: m- Fluxo magnético Wb (Webber) B – Campo magnético T (Tesla) A – Área da superfície m2 - ângulo formado pela direcção do vector campo magnético e pela perpendicular à superfície 33 B n m = BA cos (0º) m = BA 34 n B m = BA cos (90º) m = 0 Wb 35 m = N m (uma espira) 36 Bobina de N espiras percorrida por uma corrente contínua. Linhas de campo magnético geradas por uma bobina percorrida por uma corrente eléctrica. 37 m i t 38 m i t i = R ×I 39 Considere uma bobina constituída por um enrolamento com N = 10 espiras circulares com área de secção recta 1 dm2. Admitindo que a bobina é mergulhada numa região do espaço onde existe um campo de indução magnética de valor 10 T e que forma um ângulo de 60º com o plano das espiras, determine o fluxo magnético gerado na bobina. 40 41 Geradores corrente AC e DC: http://www.wvic.com/how-gen-works.htm http://www.molecularexpressions.com/electromag/java/generator/ac.html 42 Microfone: converte um sinal sonoro num sinal eléctrico. Íman Bobina ligada ao diafragma Som Sinal eléctrico a amplificar Diafragma 43 Altifalante: converte um sinal eléctrico num sinal sonoro. Íman Diafragma Corrente alternada 44 Microfones de indução Altifalantes Vibração do meio (diafragma) provoca Corrente eléctrica alternada origina Variação do fluxo magnético produz Criação de um campo magnético variável na bobina origina Força electromotriz variável origina Corrente eléctrica alternada cuja intensidade e frequência reproduzem as vibrações originais. Atracção e repulsão magnética por interacção com o campo magnético gerado pelo íman origina Vibração do meio (membrana) 45