Indução Eletromagnética

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DE NORTE

CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE INTEGRADO

INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

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IPANGUAÇU/RN

2016

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INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Artigo produzido por alunos para apresentação do assunto em forma de seminário na disciplina de Física II na turma de Meio Ambiente Integrado, 3º Ano, Vespertino.

Orientador: Prof. -------------------

RESUMO

Neste artigo, falaremos de uma das maiores descobertas da física e que contribuiu para o avanço da sociedade. Estamos falando da indução eletromagnética que influenciou diretamente no modo de vida da sociedade atual, pois foi à partir dela que a eletricidade passou a se produzida em grande escala.  

Palavras-chave: eletromagnetismo, indução eletromagnética

*Aluno do 3º ano do Curso Técnico em Meio Ambiente Integrado, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte - Campus Ipanguaçu

E-mail: [e-mail]

**Aluno do 3º ano do Curso Técnico em Meio Ambiente Integrado, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte - Campus Ipanguaçu

E-mail: [e-mail]

***Aluno do 3º ano do Curso Técnico em Meio Ambiente Integrado, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte - Campus Ipanguaçu

E-mail: [e-mail]

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO…………………………………………………………………………..04
2. FLUXO DO VETOR INDUÇÃO MAGNÉTICA OU FLUXO DE INDUÇÃO…...05
3. VARIAÇÃO DO FLUXO DE INDUÇÃO……………………………………………..06
4. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA…………………………………………………....06
5. LEI DE LENZ E O SENTIDO DA CORRENTE INDUZIDA……………………...06
6. CORRENTES DE FOUCAULT……………………………………………………….07
7. MOVIMENTO DE UM FIO CONDUTOR EM UM CAMPO MAGNÉTICO: FORÇA ELETROMOTRIZ INDUZIDA……………………………………………....07
8. FORÇA CONTRAELETROMOTRIZ DE UM MOTOR…………………………...08
9. LEI DE FARADAY-NEUMANN………………………………………………………..08
10. NOÇÕES DE CORRENTE ALTERNADA…………………………………………..09
11. TRANSFORMADOR DE TENSÃO…………………………………………………..09
12. CONCLUSÃO…………………………………………………………………………....11
13. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………....12

1. INTRODUÇÃO

Depois que constatou-se que as correntes elétricas criavam um campo magnético, os cientistas começaram a pesquisar o fenômeno inverso, ou seja, pesquisaram se os campos elétricos seriam capazes de criar cargas elétricas. Coube ao físico e astrônomo inglês Michael Faraday em 1831 provar experimentalmente que os campos elétricos produzidos de forma alternada seriam capazes de criar cargas elétricas, após a sua descoberta, Faraday publicou os seus resultados na Royal Society. Sua descoberta ficou conhecida como Indução Eletromagnética.

Quando se trata de quem descobriu a Indução Eletromagnética, se tem algumas dúvidas, pois, o físico norte-americano Joseph Henry publicou experimentos parecidos com os de Faraday, ou seja, isso pode significar que Henry também tenha descoberto a Indução Eletromagnética.

Saber quem descobriu a indução, se foi Faraday ou Henry é algo muito difícil de se saber, mas saber que sua descoberta foi o avanço mais importante da física, e quem sem essa descoberta os dias de hoje não seriam da mesma forma, pois foi a partir dessa descoberta que se pôde produzir eletricidade em grande escala, antes disso a energia elétrica era produzida por meio de processos químicos, o que tornava impossível a produção em larga escala.

Para termos uma ideia da importância da indução eletromagnética, basta apenas saber que sem ela não existiria eletricidade para toda a população, pois foi a parti dela que se pode produzir energia a parti de processos mecânicos como por exemplo as hidrelétricas, além é claro de ser responsável também pelos capitadores de som e pelas bobinas instaladas nos motores de automóveis, que geram faíscas nas velas dos motores.

2. FLUXO DO VETOR INDUÇÃO MAGNÉTICA OU FLUXO DE INDUÇÃO

Para estudar a indução eletromagnética, precisamos definir uma grandeza denominada fluxo de indução/fluxo magnético. Como só precisamos calcular essa gradeza em situações especiais iremos defini-la para casos particulares.

[pic 1]

A imagem acima representa uma superfície plana de  área (A) imersa em um campo magnético uniforme, onde B representa o vetor de indução magnética, N representa a reta normal e o cos𝜽 é o angulo formado pela reta norma (N) e o fluxo de indução que é B. Assim com essas três gradezas podemos calcular o fluxo de indução magnética (ჶ) através da superfície de área plana definida pela expressão: ჶ = B.A.cos𝜽.

No sistema internacional a medida do fluxo de indução é o weber (wb), nome esse que foi dado em homenagem ao físico alemão Wilhelm Eduard Weber.

Quando a superfície é perpendicular a um campo uniforme de indução magnética e de intensidade igual a uma tesla (1T). como  ჶ = B.A.cos𝜽 e cos𝜽 = cos 0° = 1, temos :  ჶ = B.A conclui se que 1Wb = 1T.1m². Se 1Wb = 1T.1m² temos: 1T =1 Wb/m²

Já para Faraday o fluxo de indução estava associada a quantidades de vetores que atravessava a superfície considerada.

[pic 2][pic 3][pic 4]

Na primeira imagem temos o cos𝜽 é calculável uma vez que o angulo não é nulo, já na segunda temos 𝜽 igual a 90 graus e cos 90° é igual zero o que torna o fluxo de indução magnética nulo, já que de acordo com Faraday se neuma linha de indução atravessar superfície plana não haverá indução. Já na terceira a espira esta posicionada perpendicularmente ao campo magnético assim o fluxo de indução sera máximo pois não haverá angulo tornando o cosseno com o valor máximo que é igual a 1, o que satisfaz a sugestão de Faraday, pois quanto maior for o numero de linhas transpostas maior sera o fluxo de indução.