Lei De Faraday Capt

Capítulo 10 - A LEI DE FARADAY.
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Com a descoberta de Oersted e a lei de Ampère aprendemos que uma corrente elétrica origina um campo magnético. Na década de 1830, Faraday descobriu o inverso. Isto é, um campo magnético pode criar uma corrente elétrica. Isso é possível através do surgimento de uma força eletromotriz (fem) induzida.
Vamos examinar essa questão a partir do problema esquematizado na figura 10.1. Nesta região do espaço existe um campo magnético, B, com o sentido indicado (para dentro da folha). Uma placa metálica é deslocada, por um agente externo qualquer (não importa qual), com velocidade uniforme, v. Os elétrons livres da placa estarão submetidos a uma força magnética dada por
F = evB cujo sentido aponta para baixo. Logo haverá um excesso de carga negativa na parte inferior da placa e uma quantidade igual de carga positiva na parte superior, produzindo uma fem. Diz-se que essa fem foi induzida pelo movimento das cargas. Vejamos quanto vale essa fem.

Figura 10.1
W=Fh é o trabalho necessário para transportar uma carga de uma extremidade à outra da placa. Como a fem é dada por e=W/q segue-se que e=vBh (10.1)

Analisemos o mesmo problema de outra forma. Vamos imaginar que a placa metálica desliza sobre um trilho metálico, conforme ilustra a figura 10.2. Quando a placa é deslocada, a área hachuriada varia, variando o fluxo de B, FB=Bhx, através dela.
Derivando o fluxo, em relação a t, tem-se

Portanto, a variação temporal do fluxo do campo magnético é numericamente igual à força eletromotriz induzida pelo movimento, eq. (10.1). Isto é,
(10.2)

Figura 10.2
Como a carga positiva acumula-se na parte superior, a corrente induzida tem o sentido indicado na fig. 10.2.
As equações (10.1) e (10.2), apresentam resultados idênticos àqueles obtidos com a lei de Faraday. Por causa disso, costuma-se confundir a fem induzida pelo movimento, com a fem induzida pela lei de Faraday. O que discutimos acima foi a fem induzida pelo