Comunicações - Dulce Campos

Comunicações
{
Microfone e Altifalante - Resumindo

Instalam-se nos circuitos
elétricos para:
Microfone
{

•
Microfone –
transforma vibração
mecânica em corrente
elétrica alternada de
baixa frequência
•
Altifalante –
transforma corrente
elétrica alternada em
vibrações mecânicas
que reconstroem o som
inicial
•
Ambos funcionam com
base em fenómenos
eletromagnéticos,
porque criam campos
𝑬e𝑩
Altifalante
Finalidades
Finalidades
• As interações magnéticas são devidas a ímanes naturais e a correntes
elétricas
• Há uma perturbação do espaço que rodeia tanto os ímanes como as
correntes elétricas que fluem nos circuitos Esta perturbação manifesta-se
por forças exercidas nos ímanes e nas cargas elétricas em movimento, que
originam os campos magnéticos
• o campo magnético é uma grandeza vetorial que se manifesta através da
ação que exerce sobre ímanes e correntes elétricas. o campo magnético
tem urna indução magnética que se representa pelo vetor B
• A unidade SI da intensidade de indução magnética (B) é o tesla (símbolo:
T) que homenageia o físico croata, naturalizado americano, Nikola Tesla
(1856-1043). Por exemplo. o campo magnético terrestre tem uma indução
que vale cerca de 50 µT
Campo
Magnético.
Campo
Magnético.Unidades
Unidades SISI
•
Um condutor eletrizado e um campo magnético variável originam um campo de
forças no espaço que os rodeia. Estas forças manifestam-se através da acção que
exercem nas cargas elétricas. Diz-se que existe um campo elétrico no espaço que
rodeia qualquer distribuição de cargas elétricas.
•
O campo elétrico é uma perturbação que tem a sua origem em cargas elétricas e
em campos magnéticos variáveis. É uma grandeza vetorial que se representa pelo
vetor E
•
Para caracterizar o vetor campo elétrico, coloca-se uma carga elétrica pontual
positiva (q0), chamada carga de prova, em cada ponto. Uma força elétrica exerce
a sua ação sobre essa carga de prova
•
A partir da força elétrica e do valor da carga de prova, define-se a grandeza
campo elétrico que se caracteriza em cada ponto do espaço:
•
•
•
Direção – da força que atua na carga de prova
Sentido – da força que se exerce na carga de prova
Intensidade – da força que atua na carga de prova sobre a unidade de carga
elétrica positiva colocada nesse ponto - N C-1
Campo Elétrico. Unidades SI
Faraday foi quem se referiu pela
primeira vez às linhas de campo
quando pretendeu visualizar pela
primeira vez o espetro magnético de
um iman
As interações gravitacionais,
magnéticas e elétricas são,
atualmente, descritas por linhas
de campo. É por isso que o
conceito de campo desempenha
um papel-chave que torna
uniforme as interpretações físicas
do Universo.
Linhas de Campo
Linhas de indução magnética permitem a visualização do campos magnético:
• Em cada ponto 𝑩 é tangente às linhas de campo.
• Existem zonas em que as linhas de campo se encontram mais próximas,
noutras mais afastadas e noutras são paralelas.
• O número de linhas de campo, por unidade de área, é proporcional à
intensidade do campo:
• Zonas mais densas de linhas de campo => campo mais intenso
• Zonas menos densas de linhas de campo => campo menos intenso
• Campo magnético aproximadamente uniforme tem linhas paralelas
• As linhas de campo magnético são fechadas
Linhas de Campo Magnético
As linhas de campo magnético não indicam a direção da força de
interação com o iman. Essa força tem a direção perpendicular ao
vetor 𝑩
Linhas de Campo Magnético
Visualizam-se quando se realizam experiências em que se
obtêm espetros elétricos. Os campos são criados por
condutores metálicos eletrizados. As linhas de campo
podem materializar-se com pó de licopódio
Espetro criado por
dois condutores quase
pontuais eletrizados
com cargas eletricas
de sinais contrários
Espetro criado por
dois condutores quase
pontuais eletrizados
com cargas eletricas
do mesmo sinal
Espetro criado por
duas barras metálicas
paralelas eletrizadas
com cargas de sinais
contrários
Linhas de Campo Elétrico
As linhas de campo são úteis na descrição dos campos
elétricos:
• Em cada ponto do. espaço, o vetor campo elétrico 𝑬 é tangente
às linhas de campo e tem o sentido dessas linhas
• As linhas de campo iniciam-se nas cargas positivas e terminam
nas cargas negativas
• O número de linhas de campo que atravessam a unidade de
superfície, colocada perpendicularmente a essas linhas, é
proporcional ao módulo da intensidade do campo elétrico. Isto
significa que a intensidade do campo elétrico é maior nas zonas
mais densas das linhas de campo
• As linhas de campo elétrico uniforme são paralelas
Linhas de Campo Elétrico
Linhas de Campo Elétrico
Indução
Eletromagnética
{
Fluxo magnético
Quando o íman se move, aproximando-se da
espira condutora circular o ponteiro do
galvanómetro acusa Passagem da corrente
• O fluir da corrente na espira condutora
é devido ao fluxo de linhas de campo
que atravessam a superfície delimitada
por essa espira.
• Se o íman estiver muito afastado da
espira só algumas linhas de campo
atravessam a superfície. A indução
magnética no interior da espira é pouco
intensa e vice versa.
• Se aumentar a área da superfície
delimitada pela espira e o íman se move
nas proximidades aumenta o número
de linhas que atravessam a referida
área. A indução magnética
• no interior da espira condutora é ainda
mais intensa.
Fluxo Magnético através de
uma e várias espiras
Estes efeitos traduzem-se por uma grandeza física que
também está relacionada com o número d linhas de
campo que atravessam uma determinada área
FLUXO MAGNÉTICO - 𝜱
𝜱 = 𝑩𝑨 𝐜𝐨𝐬 𝜶
O FLUXO MAGNÉTICO QUE
ATRAVESSA A ESPIRA É
PRODUTO DA COMPONENTE DO
VETOR B PERPENDICULAR À
SUPERFICIE (B cos 𝜶) PELA ÁREA A
Fluxo Magnético através de
uma e várias espiras
Quando o íman se move, aproximando-se da
espira condutora circular o ponteiro do
galvanómetro acusa Passagem da corrente
• Há corrente de indução ou
induzida na espira condutora
desde que varie:
1. A intensidade de
indução magnética ( 𝐵)
2. A orientação relativa
das linhas de campo e a
área da espira
condutora
Fluxo Magnético através de
uma e várias espiras
FLUXO MAGNÉTICO - 𝜱
− Unidade SI
𝜱 = 𝑩𝑨 𝐜𝐨𝐬 𝜶
•
Fluxo magnético 𝜱 – weber (Wb)
•
Intensidade de indução magnética (B) – tesla (T)
•
Área da superfície plana (A) – metro quadrado (m2)
Fluxo Magnético através de
uma e várias espiras
FLUXO MAGNÉTICO - 𝜱
𝜱 = 𝑩𝑨 𝐜𝐨𝐬 𝜶
Fluxo Magnético através de
uma e várias espiras
Movimento de um íman potente no interior de uma
bobina
Lâmpada acende só pelo movimento do íman no interior da bobina
CONCLUSÃO - para obter uma corrente
induzida num circuito elétrico, é necessário
variar o número de linhas de campo magnético
que o atravessam.
Indução Eletromagnética
Variação do campo magnético criado por uma corrente elétrica
Bobina e um
galvanómetro
que serve para
destetar a
corrente
formam o
segundo circuito.
Uma bobina e
uma pilha seca
constituem
primeiro
circuito.
Estabelecendo e de seguida interrompendo o primeiro circuito, o
galvanómetro acusa passagem de corrente no outro circuito elétrico
CONCLUSÃO - a variação do campo magnético do
primeiro circuito induz no outro uma corrente elétrica. Essa
variação é conseguida quando se estabelece e,
imediatamente, se interrompe o circuito.
Indução Eletromagnética
As correntes que se produzem por indução
eletromagnética chamam-se correntes de indução ou
correntes induzidas. O circuito elétrico percorrido pela
corrente induzida designa-se por circuito induzido. O
campo magnético responsável pela indução
eletromagnética é o campo indutor
Indução Eletromagnética