INDUÇÃO E INDUÇÃO

INTRODUÇÃO

A indutância eletromagnética nada mais é que um fenômeno que um campo magnético variável produz em um circuito elétrico uma corrente elétrica chamada de corrente elétrica induzida. Estudiosos sobre o assunto desenvolveram experimentos nessa área transformando energia mecânica em eletricidade. Faraday criou o que hoje chamamos de gerador, já Heinrich Friedrich inventou uma regra, que ficou conhecida como Lei de Lenz, para determinar o sentido da corrente induzida em um espira: essa corrente tem o sentido tal que o campo magnético produzido pela corrente se opõe ao campo magnético que induz a corrente. A partir de então, esses experimentos contribuiriam significativamente para evolução tecnológica.

2. INDUÇÃO E INDUTANCIA

Um campo magnético pode gerar um campo elétrico capaz de produzir uma corrente. Essa ligação entre o campo magnético e o campo elétrico produzido é o que chamamos de lei de indução de Faraday.

2.1. LEI DE INDUÇÃO DE FARADAY

Michael Faraday, filho de ferreiro e autodidata, ele usou justamente esse metal para fazer uma das mais importantes descobertas sobre o magnetismo. Em 1824, Faraday descobriu que um fio eletrificado girava sem parar quando era colocado ao redor de um ímã. Dessa forma, percebeu que a energia eletromagnética produzia movimento mecânico. Ao construir um protótipo para demonstrar sua descoberta, estava criando, na prática, o primeiro motor elétrico. Até 1831 apenas energia química era transformava em energia elétrica através de pilhas e baterias, Faraday então, demonstrou outra experiência que o contrário também era verdadeiro: o movimento mecânico produz eletricidade – o que deu origem aos geradores, como uma hidrelétrica. Com essas duas invenções, estavam construídos os alicerces de uma revolução tecnológica. A partir daí Faraday realizou inúmeras experiências e em todas elas ele percebeu um fato bem comum que ocorria sempre que aparecia uma força eletromotriz induzida. Ao analisar todos os seus trabalhos, ele verificou que quando a força eletromotriz aparecia no circuito ocorria a variação do fluxo magnético nesse mesmo circuito. Faraday observou que a intensidade da f.e.m (força eletromotriz) é cada vez maior quanto mais rápido ocorrer a variação do fluxo magnético.

De forma mais precisa, Faraday verificou que durante um intervalo de tempo Δt o fluxo magnético varia ΔΦ, e concluiu que a f.e.m é dada pela razão entre variação do fluxo magnético e a variação do tempo, veja:

ε = ΔΦ/ Δt

O aparecimento da força eletromotriz foi denominado de indução eletromagnética e a expressão descrita acima ficou conhecida como a Lei de Faraday da indução eletromagnética.

2.2. LEI DE LENZ

O físico russo Heinrich F.E. Lenz apresentou uma regra, atualmente conhecida como Lei de Lenz, que permite indicar o sentido da corrente induzida.

Assim, a Lei de Lenz evidencia o aparecimento de uma reação contraria a ação provocada pelo imã.Ou seja, se o norte do imâ se aproxima da espira, o sentido da força eletromotriz é anti-horário.Isto porque,conforme convencionado,onorte é o sentido positivo da indução magnética.Por sua vez, o movimento das cargas positivas coincide com o sentido da força eletromotriz induzida. Ao fazer essas observações Lenz concluiu que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu origem. Assim sendo, Lenz formulou uma lei que ficou conhecida como a Lei de Lenz e pode ser enunciada da seguinte forma:

A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o campo magnético que ele cria tende a contrariar a variação do fluxo magnético através da espira.

2.3.CAMPO ELETRICO INDUZIDO

A força eletromotriz pode ter origem não somente na ação de um campo magnético estático sobre um fio em movimento, mas também quando o campo magnético varia com o tempo nas situações mais gerais imagináveis. Neste caso, a variação do fluxo do campo magnético induz um campo elétrico E ⃗ em cada ponto do espaço.

ε= ∅ E.ds

Embora os campos elétricos produzidos das duas cargas exerçam forças sobre partículas carregadas existem diferenças importantes entre