Lei de Faraday

Lei de Faraday
Serway e Jewett – Capítulo 23
1. Fluxo magnético:

Michael Faraday

Φ B = ∫ B id A . Unidade SI 1 weber = 1 Wb = 1 Tm2. Ver figura 1.

2. Lei de Faraday da indução:

ε =−

dΦB
.
dt

3. Par N espiras idênticas concêntricas:

ε = −N

dΦB dt 4. Para um campo uniforme através de uma espira:

ε =−

d
( BA cos θ ) . Ver figura 2. dt 01 – Fluxo magnético
5. F.e.m. do movimento: ε = − Bℓv . Ver figura 3.
6. Gerador de C.A. : ε = NABω senωt . Ver figura 4.
7. Lei de Lenz: a polaridade da f.e.m. induzida em uma espira é tal que produz uma corrente cujo campo magnético se opõe à variação do fluxo magnético através da espira. Isto é, corrente induzida está num sentido tal que o campo magnético induzido tenta manter o fluxo original através da espira. Ver figura 5.

Figura 02 – Fluxo através de espira com

B constante.

Figura 3

Figura 5 – Lei de Lenz

4 – Gerador de corrente alternada

8. Um campo elétrico é sempre gerado por um fluxo magnético variável. Ver figura 5.
9. Forma geral da lei de Faraday da indução:

ε=

∫ E ids = −

dΦB
.
dt

10. Auto-indutância: para uma bobina com N espiras com geometria fixa temos:

ε L = −N

dΦB dI Φ
= − L , onde L = N B , dt dt
I

onde L é a indutância da bobina, característica que depende de fatores geométricos e físicos da objeto, e que é medida (no SI) em henry = V.s/A. Ver figura 6.
11. Independentemente da forma, de uma bobina, de seu tamanho e de suas características físicas, a indutância de uma bobina pode ser calculada através de L = −

εL dI / dt

.

Figura 5

Figura 6

Figura 7

12. A figura 8 mostra o gráfico da corrente em função do tempo para um circuito da figura 7 quando a chave é fechada em t = 0. A equação correspondente é

I (t ) =

ε
R

−

t

(1 − e τ ) onde τ =

L
.
R

13. A figura 9 mostra o gráfico de dI/dt em função do tempo para um circuito da figura 7 quando a chave é fechada em t = 0.