Circuitos Eletromagnéticos

Na eletrostática observamos que a carga entre dois condutores era proporcional a sua tensão e definimos a capacitância baseados nesta propriedade. Agora vamos observar que o fluxo da indução B e a corrente que cria esta indução também são proporcionais e, à razão entre o fluxo e a corrente, simbolizaremos L e chamaremos indutância.

Figura 3.26 - Cálculo do fluxo

O fluxo em questão será computado sobre a área limitada pelo circuito elétrico, pois é este o fluxo enlaçando a corrente i:

(3.49)

A indução B será dada pela lei de Biot-Savart:

(3.50)

onde vemos que, se a corrente dobrar, o campo dobra em todos os pontos, dobrando também o fluxo, mantendo constante a razão:

(3.51)

No caso de termos um enrolamento de N voltas, temos:

(3.52)

Assim, a indutância de um solenóide longo ou de um um toróide será:

(3.53)

(3.54)

onde vemos que a indutância só poderia depender da geometria do circuito e, do meio em que ele está imerso, não dependendo da corrente que o percorre.

3.6.1 – F.E.M de Auto-indução

Todo circuito elétrico percorrido por uma corrente cria uma f.e.m de auto-indução que se opõe à sua fonte de alimentação.

Figura 3.27 – FEM de auto indução

Este efeito é muito mais sensível quando se trata de uma bobina (efeito multiplicado pelo número de espiras) e se existe um núcleo de ferro, capaz de captar todo o fluxo.

Considerando uma bobina enrolada sobre um núcleo de seção S cte e de comprimento , alimentada por uma fonte de tensão V, tem-se que a circulação da corrente i dá origem a um campo magnético.

que corresponde a uma indução:

Cada espira do circuito, de superfície S é atravessada por um fluxo:

Se a corrente for variável (alternada, ou transitório de chaveamento – abertura ou fechamento de circuito CC) o fluxo também o será, aparecendo em consequência uma f.e.m entre os terminais “a e b”, cujo valor será:

Um fator de proporcionalidade está presente sendo o mesmo chamado de “indutância própria” da bobina:

a f.e.m será expressa, então, por:

A definição da indutância própria em função de , S e N, como apresentado acima, não é geral. Na realidade a definição precisa das indutâncias dos circuitos não é tão simples. Não é tão simples. Na teoria eletromagnética