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Indução Eletromagnética Foram as experiências de Oersted que permitiram concluir que as correntes elétricas criam campos magnéticos. Colocou-se naturalmente.

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1 Indução Eletromagnética Foram as experiências de Oersted que permitiram concluir que as correntes elétricas criam campos magnéticos. Colocou-se naturalmente a questão contrária: pode um campo magnético induzir uma corrente elétrica? Em 1831 Faraday descobriu que movimentando o magnete relativamente a um circuito induzia uma corrente elétrica no circuito. O mesmo acontece quando se movimenta o circuito relativamente ao magnete ou se deforma o circuito. Esta corrente é induzida pela variação do fluxo de indução magnética através do circuito. Falamos de um processo de indução eletromagnética.

2 Indução Eletromagnética Em todos os exemplos seguintes vai haver uma variação com o tempo do fluxo de um campo magnético uniforme através do circuito indução eletromagnética. Aumento da área do circuito deslocando um condutor em contacto com um circuito em U Espira a rodar num campo magnético Deformação de uma espira submetida a um campo magnético provocando variação da superfície = B A cos

3 A força eletromotriz induzida (fem) em um circuito fechado é determinada pela taxa de variação do fluxo magnético que atravessa o circuito. ε = - / t Lei de Faraday - Newman

4 Lei de Lenz Lei de Lenz: a f.e.m. induzida e a corrente induzida surgem com um sentido que se opõe à variação que as provocou. A corrente induzida vai gerar um fluxo de indução magnética que se vai opor à variação de fluxo de indução magnética que a gerou. Quando a barra se move para a espira, o fluxo magnético através da espira aumenta. A corrente aí induzida cria um campo magnético (a tracejado) cujo fluxo se vai opor ao aumento de fluxo magnético através da espira (provocado pelo movimento da barra).

5 Transformador Um transformador é um dispositivo para modificar tensões e correntes alternadas sem perda apreciável de potência. Um transformador simples é constituído por dois enrolamentos em torno de um núcleo de ferro. O enrolamento que recebe a potência é o primário, o outro o secundário.

6 Condutor em movimento dentro de um campo magnético Consideremos um condutor metálico, movimentando-se com velocidade V, perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético B. N S B V B Vista de Cima V

7 Podemos então dizer que existe uma diferença de potencial entre as extremidades do condutor. A essa ddp damos o nome de força eletromotriz induzida (e ou fem). B Vista de Cima V e FMFM

8 Cálculo da força eletromotriz induzida L = comprimento do condutor dentro do campo magnético (metros); B = intensidade do campo magnético uniforme (tesla); V = velocidade de deslocamento (m/s); V perpendicular a B ; e = força eletromotriz induzida (volts).

9 Exemplo Um condutor AB de comprimento 30 cm move-se em um plano horizontal apoiado em dois trilhos condutores que estabelecem um circuito conforme a figura a seguir. O condutor é arrastado pelos trilhos com velocidade constante igual a 10m/s. A B V B R= 2 B= 10 1 T Assim determine: a) o sentido convencional da corrente no condutor AB; b) a fem induzida no condutor; c) a intensidade da corrente que percorre o condutor.

10 Solução A B V B R= 2 B= 10 1 T Sentido convencional Sentido real

11 Solução A B V B R= 2 B= 10 1 T e FMFM Sentido convencional

12 Aplicação da indução eletromagnética O gerador de energia elétrica:

13 Auroras boreal e austral GARRAFA MAGNÈTICA CINTURÃO DE VAN ALLEN AURORA BOREAL


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