Indução Eletromagnetica

Indução Eletromagnética

objetivos Verificar experimentalmente a lei de Faraday, analisar em que condições ocorre a indução eletromagnética e verificar a veracidade da lei de Lenz.

Introdução As linhas de indução magnética aparecem quando temos um ímã ou um dispositivo onde circula corrente. No exemplo abaixo podemos vê-las:

Na ilustração acima temos uma espira circular, percorrida por corrente, em sentido anti-horário. Podemos ver as linhas de indução passando de baixo para cima dentro da espira. Quando estas linhas atravessam uma área, como no caso, falamos em fluxo. O fluxo na figura é constante no tempo, pois a corrente é constante. Vejamos outro exemplo:

Temos agora um solenóide percorrido por corrente. O fluxo magnético é muito semelhante às linhas de fluxo num ímã. Observe estas linhas dentro e fora do solenóide. Como o fluxo se relaciona à área, ele é muito mais intenso no interior do solenóide. Mas vamos supor que a corrente não seja constante, em nenhum dos dois exemplos. O fluxo também não seria constante. Pense, por exemplo, se a corrente fosse uma função do tempo. O fluxo também seria, pois em última análise, o fluxo depende diretamente da corrente. Faraday descobriu que, quando, num circuito fechado, ocorre variação do fluxo magnético com o tempo, surge neste circuito uma força eletromotriz induzida. E o que é mais incrível: este circuito terá corrente e terá linhas de indução, sem ter qualquer fonte! Hoje em dia é muito grande a aplicação desta descoberta. A energia elétrica que consumimos em nossas casas e nas indústrias seria totalmente inviável, não fosse o fato disso acontecer. De forma matemática, podemos escrever esta lei da seguinte forma:

(9.1)

Esta equação simples é conhecida como Lei de Faraday. Temos que mencionar aqui Lenz, que lembrou a Faraday que "o sentido da força eletromotriz induzida sempre era aquele que contraria a variação do fluxo". Se você pensar bem, este raciocínio de Lenz nada