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20 Curso Técnico em Eletrotécnica INICIAÇÃO À PRÁTICA PROFISSIONAL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS ELETRICIDADE BÁSICA Lei de Faraday e Lenz Auto-indutância e Indutores Capítulo 12: Indutores 1. Lei de Faraday; 2. Lei de Lenz; 3. Auto-indutância; 4. Tipos de indutores. Vitória-ES Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -1 - 26. Prof. Dorival Rosa Brito -1 - 26.
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Curso Técnico em Eletrotécnica Lei de Faraday e Lenz ... · Indução eletromagnéticaIndução eletromagnética ... de fechamento da chave. Lei-de-Faraday-e-Lenz ... Com base nas

Jan 20, 2019

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20

Curso Técnico em Eletrotécnica

INICIAÇÃO À PRÁTICA PROFISSIONAL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS ELETRICIDADE BÁSICA

Lei de Faraday e Lenz

Auto-indutância e Indutores Capítulo 12: Indutores 1. Lei de Faraday; 2. Lei de Lenz; 3. Auto-indutância; 4. Tipos de indutores.

Vitória-ES

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -1 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -1 - 26.

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Indução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnética

ExperiênciaExperiência dede FaradayFaraday::• No momento que a chave é fechada, o galvanômetro acusa uma

pequena corrente de curta duração;• Após a corrente cessar e durante tempo em que a chaveApós a corrente cessar e durante tempo em que a chave

permanecer fechada, o galvanômetro não mais acusa corrente;• Ao abrir-se a chave, o galvanômetro volta a indicar uma corrente

de curta duração em sentido oposto ao observado no momentode curta duração, em sentido oposto ao observado no momentode fechamento da chave.

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -2 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -2 - 26.

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Indução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnética

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -3 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -3 - 26.

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Indução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnética

AA induçãoindução eletromagnéticaeletromagnética éé regidaregida porpor duasduas leisleis::çç gg gg pp• Lei de Faraday;• Lei de Lenz.

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -4 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -4 - 26.

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Indução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnética

LeiLei dada induçãoindução eletromagnéticaeletromagnética dede FaradayFaraday::çç gg yyEm todo condutor enquanto sujeito a uma variação de fluxo magnético é estabelecida uma força eletromotriz (tensão) induzidainduzida.

[ ]volts,VdNdφε = [ ]

dt

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -5 - 26.

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Tensão induzida em condutores num campoTensão induzida em condutores num campoTensão induzida em condutores num campoTensão induzida em condutores num campo

dφdNdtφε = −

( )B A senφ θ= ⋅ ⋅

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -6 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -6 - 26.

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Lei deLei de LenzLenzLei de Lei de LenzLenz

LeiLei dede LenzLenz::O sentido da corrente induzida é tal que origina um fluxo magnético induzido, que se opõe à variação do fluxo magnético indutorindutor.

dNdtφε = −

dt

Um efeito induzido ocorre sempre de forma a se oporUm efeito induzido ocorre sempre de forma a se oporà causa que o produziu.à causa que o produziu.

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -7 - 26.

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Indução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnéticaIndução eletromagnética

Com base nas leis da indução explicar o comportamento doCom base nas leis da indução, explicar o comportamento do amperímetro na figura abaixo:

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -8 - 26.

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AplicaçõesAplicações Disjuntor diferencialDisjuntor diferencialAplicações Aplicações –– Disjuntor diferencialDisjuntor diferencial

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -9 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -9 - 26.

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AplicaçõesAplicações Forno ou panela de induçãoForno ou panela de induçãoAplicações Aplicações –– Forno ou panela de induçãoForno ou panela de indução

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -10 - 26.

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AplicaçõesAplicações Guitarra elétricaGuitarra elétricaAplicações Aplicações –– Guitarra elétricaGuitarra elétrica

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -11 - 26.

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AplicaçõesAplicações Geração de CAGeração de CAAplicações Aplicações –– Geração de CAGeração de CA

Applets em javapp j

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -12 - 26.

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AplicaçõesAplicações Gerador CCGerador CCAplicações Aplicações –– Gerador CCGerador CC

Applets em java

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -13 - 26.

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AutoAuto IndutânciaIndutânciaAutoAuto--IndutânciaIndutância

A propriedade de uma bobina de se opor a qualquer variação deA propriedade de uma bobina de se opor a qualquer variação de corrente é medida pela sua auto-indutância (L). A unidade de

medida é o Henry (H).

2N ALlμ⋅ ⋅

=l

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -14 - 26.

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AutoAuto IndutânciaIndutânciaAutoAuto--IndutânciaIndutância

Exemplo 12.1: Determine a indutância da bobina de núcleo de ar da figura abaixo:

11rμ =

1r o o oμ μ μ μ μ= ⋅ = ⋅ =

( )234 10 2 A( )32 4 104 4dA

ππ−⋅ ⋅⋅

= =2N AL

lμ⋅ ⋅

=

6 212,57 10A m−= ⋅2 7 6100 4 10 12,57 10 1,58

0,1L Hπ μ

− −⋅ ⋅ ⋅ ⋅= =

0,1

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -15 - 26.

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Circuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutor

Circuito equivalente completo de um indutor

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -16 - 26.

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Circuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutorCircuito equivalente de um indutor

Circuito equivalente prático de um indutorCircuito equivalente prático de um indutor

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -17 - 26.

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Símbolos de indutoresSímbolos de indutoresSímbolos de indutoresSímbolos de indutores

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Indutores na práticaIndutores na práticaIndutores na práticaIndutores na prática

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -19 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -19 - 26.

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Indutores na práticaIndutores na práticaIndutores na práticaIndutores na prática

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -20 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -20 - 26.

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Indutores na práticaIndutores na práticaIndutores na práticaIndutores na prática

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -21 - 26.

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Projeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutores

BobinasBobinas longaslongas::BobinasBobinas longaslongas::

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -22 - 26.

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Projeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutores

BobinaBobina dede camadacamada únicaúnica comcom núcleonúcleo dede arar::BobinaBobina dede camadacamada únicaúnica comcom núcleonúcleo dede arar::

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -23 - 26.

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Projeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutores

BobinaBobina dede diversasdiversas camadascamadas comcom núcleonúcleo dede arar::BobinaBobina dede diversasdiversas camadascamadas comcom núcleonúcleo dede arar::

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -24 - 26.

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Projeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutoresProjeto simplificado de indutores

NúcleosNúcleos toroidaistoroidais::NúcleosNúcleos toroidaistoroidais::

Lei-de-Faraday-e-Lenz-Auto-indutância-e-Indutores -25 - 26.

Prof. Dorival Rosa Brito -25 - 26.

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Projeto de um indutorProjeto de um indutorProjeto de um indutorProjeto de um indutor

TarefaTarefa::• Indutância: L = 100 a 500 μH;• Núcleo de ar;• Diâmetro: livre, conforme o carretel ou molde;Diâmetro: livre, conforme o carretel ou molde;• Comprimento: livre;• Número de camadas: livre;• Corrente: I = 1 A;• Corrente: I = 1 A;• Área do condutor: conforme tabela no Anexo B da apostila, para

corrente especificada;I di id l• Individual;

• Resposta deve conter todos os cálculos e consideraçõesrealizados.

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