Aula 19

FÍSICA
3° ANO
ENSINO MÉDIO
PROF. JEAN CAVALCANTE
PROF. NELSON BEZERRA
CONTEÚDOS E HABILIDADES
Unidade IV
Ser humano e saúde
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CONTEÚDOS E HABILIDADES
Aula 19.1
Conteúdos
•• Corrente contínua e alternada, força eletromotriz induzida
e fluxo magnético.
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CONTEÚDOS E HABILIDADES
Habilidades
•• Compreender as relações físicas existentes entre o fluxo
magnético e a força eletromotriz induzida, bem como
diferenciar corrente contínua da corrente alternada.
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REVISÃO
Estudamos na aula anterior que uma variação do fluxo
magnético pode criar uma corrente elétrica induzida e
consequentemente uma força eletromotriz induzida sobre
uma espira de corrente.
•• Lei de Faraday
•• Lei de Lenz
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REVISÃO
Nesta aula vamos nos aprofundar nesses conteúdos e
relacionar as leis estudadas com a força eletromotriz
induzida e os tipos de corrente elétrica.
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DESAFIO DO DIA
Os primeiros estudos realizados sobre eletricidade, sua
produção e armazenamento foram relacionados à corrente
contínua com a invenção da pilha. A corrente alternada
surgiu depois e encontrou muita resistência para sua
aceitação. Você sabe diferenciar a corrente contínua da
corrente alternada?
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AULA
Corrente contínua e alternada
Se considerarmos um gráfico i x t (intensidade de corrente
elétrica por tempo), podemos classificar a corrente
conforme a curva encontrada, ou seja:
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AULA
Corrente contínua
Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu
sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.
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AULA
Corrente contínua constante
A maior parte dos circuitos
eletrônicos trabalha com
corrente contínua, embora
nem todas tenham o mesmo
“rendimento”, quanto a
sua curva no gráfico i x t, a
corrente contínua pode ser
classificada por:
(A)
t (s)
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AULA
Diz-se que uma corrente contínua é constante, se seu
gráfico for dado por um segmento de reta constante, ou
seja, não variável. Este tipo de corrente é comumente
encontrado em pilhas e baterias.
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AULA
Corrente alternada
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AULA
Corrente alternada
Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta
é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora
é negativa, fazendo com que os elétrons executem um
movimento de vai e vem.
Este tipo de corrente é o que encontramos quando medimos
a corrente encontrada na rede elétrica residencial, ou seja, a
corrente medida nas tomadas de nossa casa.
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AULA
+A
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AULA
Força eletromotriz induzida:
Um condutor reto se move com certa velocidade no interior
de um campo magnético uniforme de indução B. Como
podemos ver, o campo gerado pelo ímã é uniforme e
perpendicular ao plano do fio.
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AULA
•• Com o surgimento da corrente elétrica no fio as cargas
em movimento estão submetidas à força magnética. O
sentido da força é dado pela regra da mão esquerda.
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AULA
•• As cargas negativas movem-se
para a extremidade inferior do
condutor da figura e as cargas
positivas se movem para a outra
extremidade.
+
FM
FM
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AULA
•• As cargas dos extremos dão
origem a um campo elétrico E
e os elétrons ficam sujeitos,
também, a uma força elétrica de
sentido contrário ao sentido da
força magnética.
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AULA
•• Quando essas duas forças se equilibram, estabelecese uma diferença de potencial entre os extremos do fio.
A d.d.p estabelecida entre as extremidades do condutor
corresponde à força eletromotriz induzida.
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AULA
•• Fechando-se o circuito, surge uma corrente elétrica em
consequência da d.d.p entre os extremos do condutor
móvel, que atravessa o campo magnético uniforme B. A
corrente elétrica induzida.
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AULA
Podemos calcular o valor da força eletromotriz induzida
pela expressão:
ε = B. l . v
Onde:
ε é a força eletromotriz induzida;
B é o módulo do campo magnético;
L é o comprimento do fio condutor em metros;
v é a velocidade com que o fio se desloca em m/s.
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AULA
Exemplo resolvido:
Uma barra de cobre com 1,0 m de comprimento, se desloca
dentro de um campo magnético B = 2,0 T. com velocidade
de 5,0 m/s. Nessas condições, calcule o valor da força
eletromotriz induzida na barra.
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AULA
Solução:
ε=B.l.v
ε=2.1.5
ε = 10 V
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AULA
O dínamo:
Um dínamo é um dispositivo capaz de gerar grandes
quantidades de energia elétrica.
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AULA
•• Um dínamo é constituído, basicamente, por uma espira
que gira dentro de um campo magnético.
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AULA
•• Durante uma meia volta da espira, o fluxo magnético
através dela aumenta, e na meia volta seguinte, ele
diminui.
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AULA
•• Durante uma meia volta da espira, o fluxo magnético
através dela aumenta, e na meia volta seguinte, ele
diminui.
•• Por esse motivo, a corrente induzida aparecerá, no
circuito, ora em um sentido, ora em sentido contrário.
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AULA
•• Durante uma meia volta da espira, o fluxo magnético
através dela aumenta, e na meia volta seguinte, ele
diminui.
•• Por esse motivo, a corrente induzida aparecerá, no
circuito, ora em um sentido, ora em sentido contrário.
•• A espira girando dentro de um campo magnético gera
uma corrente alternada.
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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
1. Uma barra de aço com 1,5 m de comprimento se
movimenta com velocidade de 15 m/s no interior de um
campo magnético uniforme B = 0,4 T. Determine o valor
da força eletromotriz induzida na barra.
2. Identifique, dentre os gráficos abaixo, com o símbolo AC
o gráfico da corrente alternada e com DC o gráfico da
corrente contínua:
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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
a)
b)
c)
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INTERATIVIDADE
Solução:
1.
ε=B.l.v
ε = 0, 4 . 1, 5 . 15
ε = 9,0 V
2.
a) AC
b) AC
c) DC
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