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* * 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. * * 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 * * * * * * Na situação do slide anterior, o campo magnético tem um valor B=0,50 T e a superfície mostrada tem uma área de 0,01 m² (100cm²). Calcule o valor do fluxo magnético por meio da superfície supondo que: a) θ = 60° b) θ = 0° c) θ = 90° * * 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 * * * * 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). * * Um eletroímã gera um campo magnético B1=0,3 T em uma espira circular de área 0,02 m² e resistência 5,0 Ω. Ao aproximar este eletroímã da espira, em 0,2 s, o campo passa a ser B2=0,8T. Determine: a) a força eletromotriz induzida na espira. b) a intensidade da corrente induzida na espira. * * 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. * * Volt Volt 4 espiras 8 espiras U1 U2 N1 N2 * * Um transformador de tensão possui 100 espiras em seus rolamentos primários e 500 espiras nos rolamentos secundários. Ligando-se o primário desse transformador a uma fonte de tensão alternada de 120 V, verifica-se que o primário é percorrido por uma corrente de intensidade 2,0 A. Calcule a voltagem no secundário desse transformador Determine a intensidade da corrente no secundário desse transformador. * * 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. * * 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). e FM * * 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). * * * * Exemplo Um condutor AB de comprimento 30cm 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. 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. * * Solução * * Solução * * * * Aplicação da indução eletromagnética O gerador de energia elétrica: * * Auroras boreal e austral GARRAFA MAGNÈTICA CINTURÃO DE VAN ALLEN CINTURÃO DE VAN ALLEN AURORA BOREAL *