Indução magnética - Lei de Faraday-Lenz, slides da aulamasimoes.pro.br/fisica_el/a08_ind/Indução magnética - Lei de... · Lei de Faraday •Em1831, Michael Faraday demonstrouque

Indução Eletromagnética

Prof.MarcoSimões

LeideFaraday• Em 1831,MichaelFaradaydemonstrou queumcampomagnético emmobimento induzosurgimento deuma correnteelétrica em umcondutor

Seofluxo docampomagnético queatravessa umcircuito varia,elefará surgir nesse circuito umacorrente elétrica.

Fluxo magnético• É aquantidade decampomagnéticoque atravessa umaseção

Aef = A⋅cosα

Aef ⇒ áreaefetiva,m2

A⇒ área,m2

α ⇒ ânguloentreocampomagnéticoeumvetorperpendicularàespira

Fluxo magnético• Ofluxo magnético que passa pela espira será:

Φ = B ⋅AefouΦ = B ⋅A⋅cosα

Φ⇒ fluxomagnético,T⋅m2ouWb(Weber)

1Wb=1V ⋅s

Equivalência deunidade

𝑇 =𝑁𝐶𝑚𝑠⇒ 𝑇 =

𝑁𝑠𝐶𝑚 ⇒ 𝑇 =

𝑘𝑔 * 𝑚𝑠+ * 𝑠

𝐶𝑚 ⇒ 𝑇 =𝑘𝑔𝑠 * 𝐶

𝑊𝑏 = 𝑇 * 𝑚+ ⇒ 𝑊𝑏 =𝑘𝑔 * 𝑚+

𝑠 * 𝐶

𝑃 = 𝑉 * 𝑖 ⇒𝐽𝑠 = 𝑉 *

𝐶𝑠 ⇒ 𝐽 = 𝑉 * 𝐶 ⇒ 𝑁 * 𝑚 = 𝑉 * 𝐶

𝑘𝑔 * 𝑚𝑠+ * 𝑚 = 𝑉 * 𝐶 ⇒

𝑘𝑔 * 𝑚+

𝑠 * 𝐶 = 𝑉 * 𝑠

∴ 𝑊𝑏 = 𝑉 * 𝑠

Variação dofluxo magnético• Por aproximação/afastamento

• Por variação notamanho daespira

Osentido dacorrente elétricainduzida é talque seus efeitosseopõem àcausa que lhedeu origem.

LeideLenz

Exemplo• Umaespira está imersa

em umcampomagnéticoperpendicularao seuplano eque estáentrando noplano deleitura (afastando-sedoleitor).Determineosentido dacorrente seocampomagnético B(a)aumenta comotempoe(b)seele diminui comotempo.

Força eletromotriz induzida• AFEMserá dadapor:

εm =

ΔΦΔt

𝜖4 =𝑉 ⋅ 𝑠𝑠 = 𝑉

Exemplo• Umaespira circulardediâmetro de6cmdediâmetro está em

posição inicial paralela aumcampomagnético uniforme deintensidade B=8,0x10-2T.Aespira é girada de90° em umintervalo detempode0,5s.Determineovalorabsoluto daforça eletromotriz induzida média nesse intervalo.

Resolução

Aplicação:gerador

Aplicação:transformadores

VPnP

=VSnS PP = PS

Exemplo• Por exemplo,é necessário construir umtransformador que altere atensão de110Vpara220V.Abobina primária (que será ligada em 110V)tem2000espiras.(a)Quantas espiras deverá ter abobina secundária?(b)Supondo que acorrente deentrada foi de10A,qual será acorrente desaída?

Resolução