Indução eletromagnética

Embora a descoberta surpreendente de Oersted do eletromagnetismo tenha pavimentado o caminho para aplicações mais práticas da eletricidade, foi Michael Faraday quem nos deu a chave para a geração prática de eletricidade: indução eletromagnética . Faraday descobriu que uma voltagem seria gerada em um comprimento de fio se esse fio fosse exposto a um fluxo de campo magnético perpendicular de intensidade variável.

Uma maneira fácil de criar um campo magnético de intensidade variável é mover um ímã permanente próximo a um fio ou bobina de fio.

Lembre-se: O campo magnético deve aumentar ou diminuir em intensidade perpendicular ao fio (de modo que as linhas de fluxo "cortem" o condutor ), ou então nenhuma voltagem será induzida.



Faraday foi capaz de relacionar matematicamente a taxa de variação do fluxo do campo magnético com a tensão induzida (observe o uso de uma letra minúscula “e” para a tensão. Isso se refere a instantâneo voltagem, ou voltagem em um ponto específico no tempo, em vez de uma voltagem constante e estável.):



Os termos “d” são notações de cálculo padrão, representando a taxa de variação do fluxo ao longo do tempo. “N” representa o número de voltas, ou voltas, na bobina do fio (assumindo que o fio é formado na forma de uma bobina para máxima eficiência eletromagnética).

Este fenômeno é usado na construção de geradores elétricos, que usam energia mecânica para mover um campo magnético através de bobinas de fio para gerar voltagem. No entanto, este não é de forma alguma o único uso prático para este princípio.

Se lembrarmos que o campo magnético produzido por um fio condutor de corrente é sempre perpendicular a esse fio, e que a intensidade do fluxo desse campo magnético varia com a quantidade de corrente que o atravessa, podemos ver que um fio é capaz de induzir um tensão ao longo de seu próprio comprimento simplesmente devido a uma mudança na corrente através dele. Este efeito é chamado de auto-indução :um campo magnético variável produzido por mudanças na corrente através de uma tensão de indução de fio ao longo do mesmo fio. Se o fluxo do campo magnético for aumentado dobrando o fio na forma de uma bobina e / ou envolvendo essa bobina em torno de um material de alta permeabilidade, este efeito de voltagem auto-induzida será mais intenso. Um dispositivo construído para tirar vantagem desse efeito é chamado de indutor , e será discutido em maiores detalhes no próximo capítulo.

REVER:

• Um campo magnético de intensidade variável perpendicular a um fio irá induzir uma voltagem ao longo do comprimento desse fio. A quantidade de voltagem induzida depende da taxa de mudança do fluxo do campo magnético e do número de voltas do fio (se enrolado) exposto à mudança no fluxo.
• Equação de Faraday para tensão induzida:e =N (dΦ / dt)
• Um fio condutor de corrente experimentará uma tensão induzida ao longo de seu comprimento se a corrente mudar (mudando assim o fluxo do campo magnético perpendicular ao fio, induzindo assim a tensão de acordo com a fórmula de Faraday). Um dispositivo construído especificamente para tirar proveito desse efeito é chamado de indutor .

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de eletromagnetismo avançado e indução eletromagnética
• Planilha de eletromagnetismo intermediário e indução eletromagnética
• Planilha básica de eletromagnetismo e indução eletromagnética