Tudo de indução

Objetivo
Destacar o fenômeno da indução eletromagnética e a Lei de Faraday.

Material

tubo de PVC de diâmetro 1/2" e comprimento 1,5 m; 5 bobinas com núcleo de ar com 1000 espiras de fio de cobre esmaltado #28; 5 LEDs vermelho e 5 LEDs amarelos; 1 ímã cilíndrico de comprimento maior que 3 cm e diâmetro menor que 1/2"

Montagem

O tubo de indução consiste num tubo de PVC de 1/2" de diâmetro e 1,5 m de comprimento, ao redor do qual são fixadas (coladas) 5 bobinas de fio isolado. Cada bobina tem cerca de 1000 espiras de fio de cobre esmaltado # 28 ou # 30. Ligado aos terminais de cada bobina temos 2 LEDs (diodo emissor de luz), um vermelho e outro amarelo, conectados como se ilustra acima (em paralelo e em oposição). Com esse tipo de ligação dos LEDs, apenas um deles acenderá para um dado sentido da corrente elétrica na bobina.

Funcionamento
Com o tubo na vertical (depois, para minimizar a velocidade de queda do ímã, poderá ser colocado com certa inclinação) abandone o ímã pela extremidade superior. Conforme o ímã cai, passando pelos interiores das bobinas, você deverá observar as 'piscadas' dadas pelos LEDs vermelhos e amarelos de cada bobina. Quanto melhor for o ímã, mais evidente será o fenômeno.

Resumo teórico

Conforme o ímã desliza tubo abaixo seu campo magnético penetra na bobina, por cima, e sai por baixo. Para o professor, recomendamos que desenhe uma única espira fechada, na horizontal, e o ímã reto vertical em três posições: antes de entrar na espira; simétrico em relação à espira e depois de sair da espira --- como se ilustra ao lado ---; em cada caso examinar o comportamento da corrente induzida na espira, durante o movimento do ímã.
Um gráfico dessa intensidade de corrente induzida, função da posição do ímã, será bastante ilustrativo. Nesse gráfico, destacar como o aumento da velocidade de queda do ímã afeta a f.e.m. induzida na espira.

Durante a aproximação ocorrerá uma variação do fluxo de indução