I – ELETROMAGNETISMO - Liceu de Estudos Integrados

LEI DE LENZ
”Os efeitos da corrente induzida sempre se opõem
às causas do seu aparecimento”.
Aproximando o ímã com um SUL, aparecerá
um SUL na espira. Aproximando com um
NORTE, aparecerá um NORTE.
Afastando o ímã com um NORTE,
aparecerá um SUL na espira
Por exemplo, a aproximação de um ímã em
relação a uma espira causa a variação de fluxo magnético
através da espira, originando uma fem i e a
conseqüentemente uma corrente induzida. Esta corrente
irá, então, produzir um fluxo magnético induzido que se
oporá à variação do fluxo magnético indutor.
6.3 – LEI DE FARADAY- NEUMANN
A variação do fluxo de indução através da área de
uma espira induz nela uma F.E.M., provocando o
aparecimento de uma corrente elétrica (ou “ A f.e.m.
induzida num circuito é igual ao quociente da variação do
fluxo magnético pelo intervalo de tempo decorrido.
2 - 1
e m _ _
volt(V)
t
t 2 t 1
O sinal negativo deve-se a lei de LENZ.
Naturalmente, quando se considerar um intervalo de tempo
tendendo a zero (Δt → 0), será obtida a femi instantânea
(e)
6.4 - Obtenção de uma f.e.m. induzida
constante
Imaginemos um condutor retilíneo de
comprimento L, atravessando uma região com velocidade
v, onde atua um campo magnético B, orientado para
dentro da folha conforme a figura abaixo. Como se trata de
um condutor metálico, ele possui elétrons livres, os quais
se deslocam com a mesma velocidade do condutor. Esses
elétrons ficam submetidos a uma força magnética que
provoca o acúmulo de cargas negativas em uma das
extremidades do condutor e falta de cargas negativas na
outra extremidade. À medida que as cargas elétricas vão
se separando no interior do condutor vai se estabelecendo
um campo elétrico, até que os elétrons ficam em equilíbrio,
quando as forças elétricas e magnéticas assumem o
mesmo módulo. Como resultada da separação surge entre
os extremos do condutor uma tensão e, chamada fem
induzida (femi).
A f.e.m. induzida entre os terminais de um
condutor que se desloca num campo e dada por:
e = fem induzida, na espira, em volts;
B = módulo do campo magnético, em teslas;
ℓ = comprimento do lado móvel, em metros;
v = velocidade constante do lado móvel (DC), em m/s.
7 .TRANSFORMADORES
Uma aplicação importante do fenômeno da
indução eletromagnética está nos dispositivos
denominados transformadores elétricos.
Transformador de tensão é um dispositivo capaz
de elevar ou rebaixar uma ddp. É constituído,
basicamente, de um núcleo de substância facilmente
imantável (ferro puro) e duas bobinas (primário e
secundário).
U1 = tensão alternada gerada pela fonte (gerador) e
recebida pelo consumidor que deseja transforma-la.
U2 = tensão alternada obtida e que será utilizada pelo
consumidor.
A corrente alternada que alimenta o primário produz no
núcleo do transformador um fluxo magnético alternado.
Grande parte deste fluxo (há pequena perda) atravessa o
enrolamento secundário, induzindo aí a tensão alternada U2.
Chamando de N1 e N2 o número de espiras dos
enrolamentos primário e secundário e admitindo que não
há perdas, transformador ideal, as tensões de entrada e
de saída são proporcionais ao número de espiras de
cada uma das bobinas, ou seja:
N
N
1
2
U
=
U
1
2
i
=
i
Isto decorre porque, num transformador ideal, a
potência no primário é igual à potência no secundário
(P1 = P2).
8. CORRENTES DE FOUCAULT
Circulam em condutores maciços, uma vez que
nestes existem muitos percursos fechados e forças
eletromotrizes induzidas fazem circular, no interior dos
mesmos correntes induzidas, produzindo aquecimento.;
são nocivas, pois provocam gastos de energia na forma de
calor. Os núcleos dos transformadores são formados de
percas laminadas justapostas para evitar formação dessas
correntes. As correntes de Foucault são utilizadas na a
construção de fornos de indução, para fundir peças
metálicas, e nos velocímetros de carros.
2
1