SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 28
Baixar para ler offline
  INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA www.fisicaatual.com.br
DESCOBERTA DE FARADAY Faraday esperava que o campo magnético gerado pela corrente no fio da esquerda pudesse induzir o aparecimento de um campo magnético no fio da direita. Mas isso não aconteceu. O Amperímetro não indicou nenhuma corrente enquanto a chave permanecesse fechada. Nenhuma corrente flui enquanto a chave estiver fechada. chave www.fisicaatual.com.br
Mas, quando ele abriu a chave para cortar a corrente no circuito da esquerda, o medidor mudou, mostrando uma corrente momentânea no fio do lado direito. Abrindo a chave no circuito da esquerda... ... aparece uma corrente momentânea. Mas quando ele abriu o interruptor para cortar a corrente no circuito de esquerda, o medidor de repente, mudou-se, mostrando uma corrente momentânea no fio do lado direito A corrente no circuito da direitarapidamente desapareceu. www.fisicaatual.com.br
Intrigado, ele fechou a chave novamente www.fisicaatual.com.br ... aparece momentaneamente uma corrente no circuito da direita. Fechando a chave no circuito da esquerda... amperímetro Chave anel de ferro Ao fechar a chave, ele notou que o medidor movia-se momentaneamente, mas em sentido contrário de quando a chave era aberta.  Faraday descobriu que poderia induzir uma corrente no circuito da direita, mas isso só seria possível se o campo magnético através da bobina estivesse mudando.
Uma corrente induzida pode ser obtida de três maneiras: 1. Alterando a intensidade do campo magnético através de um circuito fechado. Isso é o que Faraday fez, abrindo e fechando o interruptor. Devido a mudança na intensidade de corrente, o campo magnético está mudando. Circuito fechado com amperímetro. chave Anel de ferro www.fisicaatual.com.br
2. Alterando a orientação de um circuito num campo magnético uniforme: Girando a espira, o ângulo entre  a normal ao circuito ( n ) e o campo magnético que atravessa o circuito (  B  ), é alterado. www.fisicaatual.com.br
3- Alterando a área do circuito atravessado pelo campo magnético uniforme: Circuito mudando de área devido ao movimento do fio. Campo B uniforme entrando no plano i ℓ i Trilho condutor fixo. Extremidade negativa do fio. Sentido da corrente  convencional www.fisicaatual.com.br
Os elétrons livres do fio que se movimenta no interior de um campo magnético externo, sofrem uma força para baixo: B entrando no plano. ℓ FM - - A força magnética irá causar uma separação de cargas no fio em movimento: + + + + FM - - - - www.fisicaatual.com.br
Devido ao processo de  separação de carga, é criado um campo elétrico ( E ). O campo elétrico exercerá nas carga negativas uma força elétrica de sentido contrário ao da força magnética: + + + + Elétrons irão se movimentar para baixo até que a força elétrica se iguale à força magnética. Enquanto o fio se mantiver em movimento, haverá uma separação de cargas. A força magnética mantém a separação de cargas. FE E FM - - - - Reações químicas separam as cargas e causam uma diferença de potencial entre os polos de uma pilha. Existe força eletromotriz entre os polos da pilha. Quando um fio se movimenta no interior de um campo magnético, ele gera uma diferença de potencial entre as suas extremidades. Existe uma força eletromotriz induzida (ɛ). - Campo elétrico no interior da pilha. www.fisicaatual.com.br
FORÇA ELEMOTRIZ INDUZIDA ( ɛ) ,[object Object]
B = intensidade do campo magnético uniforme (tesla);
V = velocidade de deslocamento (m/s);
Vperpendicular a B;
ɛ = força eletromotriz induzida (volts).www.fisicaatual.com.br
V FM B Podemos fazer uma comparação: Uma barra metálica sendo deslocada em um campo magnético é equivalente a uma pilha ou bateria www.fisicaatual.com.br
i - sentido convencional V FM B Vista de Cima CORRENTE INDUZIDA Se o condutor se movimenta ao longo de fios condutores paralelos, que formem um circuito fechado, haverá um movimento contínuo de elétrons por esse circuito. A esse movimento contínuo de elétrons damos o nome de corrente elétrica induzida. www.fisicaatual.com.br
FLUXO MAGNÉTICO A grandeza escalar que mede o número de linhas de indução que atravessam a área A de uma espira imersa num campo magnético uniforme é chamada fluxo magnético (), sendo definida por: A = área em m2; B = campo magnético em tesla (T );  = fluxo magnético em weber (Wb) www.fisicaatual.com.br
Valores particulares do fluxo magnético: www.fisicaatual.com.br
Variação do fluxo magnético: Imã se aproxima ou se afasta do circuito. Haverá variação de fluxo. Haverá corrente induzida. Espira gira em torno de um eixo. Haverá variação de fluxo e haverá corrente induzida. Aumentamos ou diminuímos a área do circuito. Haverá variação de fluxo e haver corrente induzida.  www.fisicaatual.com.br
LEI DE FARADAY A força eletromotriz induzida (fem) em um circuito fechado é determinada pela taxa de variação do fluxo magnético que atravessa o circuito: variação de fluxo magnético (Wb) intervalo de tempo (s) força eletromotriz induzida (volt) www.fisicaatual.com.br
LEI DE LENZ A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o campo magnético que ela cria tende a contrariar a variação de fluxo através do circuito. 2. A espira precisa gerar um campo magnético para cima para haver uma oposição à mudança do fluxo. amperímetro induzido Corrente induzida 3. De acordo com a regra da mão direita, deve ser gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário para criar um campo para cima. 1. O fluxo através da espira aumenta para baixo com a aproximação do ímã. www.fisicaatual.com.br
Quando o polo norte do ímã é aproximado da espira o fluxo magnético para cima aumenta. Um campo magnético secundário tem que ser criado para estabelecer um fluxo magnético para baixo que se oponha ao aumento do fluxo magnético criado pelo ímã. Uma corrente deverá percorrer a espira no sentido horário para criar um fluxo magnético  para baixo.   Se houver aumento do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com sentido oposto ao sentido do fluxo.  Quando o polo norte do ímã é afastado da espira o fluxo magnético para cima diminui. Um campo magnético secundário tem que ser criado para estabelecer um fluxo magnético para cima que se oponha a  diminuição do fluxo magnético criado pelo ímã. Uma corrente deverá percorrer a espira no sentido anti-horário para criar um fluxo magnético  para cima.   Se houver diminuição do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com o mesmo sentido do fluxo.
GERADOR ELÉTRICO É mais prático induzir uma diferença de potencial e uma corrente movimentando uma bobina ao invés de um ímã. Isso pode ser conseguido girando uma bobina num campo magnético: ENERGIA  ELÉTRICA ENERGIA  MECÃNICA ESPIRA ÍMÃ www.fisicaatual.com.br
Quando a espira é girada no campo magnético ocorre uma variação do número de linhas de campo magnético (fluxo) que atravessa a espira. Quando o plano da espira for perpendicular as linhas, um número máximo dessas linhas estará atravessando o interior da espira. Quando o plano for paralelo às linhas, nenhuma linha estará atravessando a espira. A rotação contínua ora aumenta ora diminui o fluxo magnético através da espira. A variação máxima de fluxo ocorre quando o número de linhas que atravessa a espira é instantaneamente nulo. Portanto, a força eletromotriz induzida é máxima  quando a espira está paralela ao campo:  f.e.m tempo O fluxo magnético ora aumenta, ora diminui. Isso faz com que a corrente mude de sentido periodicamente. O gerador gera corrente alternada.  www.fisicaatual.com.br
www.fisicaatual.com.br O gráfico mostra como a corrente alternada varia com o tempo à medida que a espira gira dentro do campo :  Vamos analisar esta variação, supondo uma lâmpada ligada à espira de um gerador de corrente alternada: O instante t = 0, no qual a espira se encontra na posição mostrada na figura a, a lâmpada está apagada, mostrando que, neste instante, não há corrente no circuito. Enquanto a espira gira, até alcançar a posição mostrada na figura b, a corrente cresce, atingindo, nesta posição, seu valor máximo (instante t1 no gráfico). A lâmpada adquire seu maior brilho neste momento. Continuando a girar, a espira alcança a posição mostrada na figura c, onde, novamente, a corrente é nula e a lâmpada se apaga (instante t2 no gráfico). A partir de t2, a corrente muda de sentido. No instante t3, o módulo da corrente alcança seu valor máximo e a lâmpada brilha com a mesma intensidade que ela apresentava na figura b. No instante t4 a espira retorna à sua lâmpada. Isto acontece porque a corrente alternada tem frequencia relativamente alta. Na maioria das cidades brasileiras, esta frequencia é 60 Hz. As flutuações no brilho das lâmpadas são muito rápidas e nossos olhos não conseguem percebê-las.
Da mesma maneira que a corrente, a voltagem que recebemos em nossas residências, proveniente do transformador de rua, é uma voltagem alternada, isto é, seu sentido é invertido periodicamente, como mostra o gráfico abaixo: O valor máximo atingido pela voltagem alternada é denominado valor de pico e o gráfico mostra que esse valor é 154 V. Entretanto, quando fornecemos o valor de uma voltagem alternada, estamos normalmente nos referindo não à voltagem de pico, mas a uma quantidade denominada valor eficaz da voltagem. Este valor seria o valor de uma voltagem constante (contínua) que dissipasse, durante o tempo de um período, em uma resistência R, a mesma energia térmica que é dissipada R pela voltagem alternada, durante o mesmo intervalo de tempo.  Numa tomada de 220 V, teremos: VPICO = 220 x 1,41 = 310 V. Já numa tomada de 127 V, teremos: VPICO = 127 x 1,41 = 179 V.     www.fisicaatual.com.br
GERADOR HIDROELÉTRICO Corrente elétrica produzida ímãs Um gerador hidroelétrico permite converter  a energia cinética do fluxo de um liquido (normalmente água) em energia elétrica. A água ao circular numa turbina provoca um movimento rotativo do eixo ao qual estas estão ligadas. Este movimento provoca uma rotação dos ímãs colocados no extremo oposto do veio, dentro de uma bobina, e este movimento gera, por indução, uma corrente elétrica. www.fisicaatual.com.br
TRANSFORMADORES Com eles, podemos transportar a mesma potência com uma corrente mais baixa, diminuindo as perdas de energia na forma de calor durante a transmissão. Podemos ainda abaixar a tensão para valores mais seguros para que possa ser utilizada. Os transformadores só funcionam com corrente alternada. Enrolamento Primário Enrolamento Secundário Núcleo Isolamento www.fisicaatual.com.br

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados (20)

Ondas
OndasOndas
Ondas
 
Ondulatoria
OndulatoriaOndulatoria
Ondulatoria
 
Corrente elétrica
Corrente elétricaCorrente elétrica
Corrente elétrica
 
Ondas eletromagnéticas
Ondas eletromagnéticasOndas eletromagnéticas
Ondas eletromagnéticas
 
Cicuito elétrico
Cicuito elétricoCicuito elétrico
Cicuito elétrico
 
Indução magnética
Indução magnéticaIndução magnética
Indução magnética
 
Força magnética
Força magnéticaForça magnética
Força magnética
 
Slides eletrostatica
Slides eletrostaticaSlides eletrostatica
Slides eletrostatica
 
Eletricidade
EletricidadeEletricidade
Eletricidade
 
Trabalho e Energia Slide
Trabalho e Energia SlideTrabalho e Energia Slide
Trabalho e Energia Slide
 
Física lei de lenz e indução eletromagnética
Física lei de lenz e indução eletromagnéticaFísica lei de lenz e indução eletromagnética
Física lei de lenz e indução eletromagnética
 
Campo magnético
Campo magnéticoCampo magnético
Campo magnético
 
Campo elétrico
Campo elétricoCampo elétrico
Campo elétrico
 
A gravitação universal de newton
A gravitação universal de newtonA gravitação universal de newton
A gravitação universal de newton
 
Eletrização
EletrizaçãoEletrização
Eletrização
 
Força elétrica
Força elétricaForça elétrica
Força elétrica
 
Magnetismo - Parte 1
Magnetismo - Parte 1Magnetismo - Parte 1
Magnetismo - Parte 1
 
Capacitores
CapacitoresCapacitores
Capacitores
 
07 potencia elétrica
07  potencia elétrica07  potencia elétrica
07 potencia elétrica
 
Potencial elétrico
Potencial elétricoPotencial elétrico
Potencial elétrico
 

Destaque (20)

3 arquitetura do universo
3   arquitetura do universo3   arquitetura do universo
3 arquitetura do universo
 
Movimento e Medidas Astronômicas - 9º ANO
Movimento e Medidas Astronômicas - 9º ANOMovimento e Medidas Astronômicas - 9º ANO
Movimento e Medidas Astronômicas - 9º ANO
 
Seminario artigo faraday
Seminario artigo faradaySeminario artigo faraday
Seminario artigo faraday
 
Michael faraday powerpoint
Michael faraday powerpointMichael faraday powerpoint
Michael faraday powerpoint
 
Ecologia
Ecologia  Ecologia
Ecologia
 
Lei De InduçãO De Faraday
Lei De InduçãO De FaradayLei De InduçãO De Faraday
Lei De InduçãO De Faraday
 
Nazifascismo
NazifascismoNazifascismo
Nazifascismo
 
Milagre Economico
Milagre EconomicoMilagre Economico
Milagre Economico
 
II Guerra Mundial
II Guerra MundialII Guerra Mundial
II Guerra Mundial
 
Indução eletromagnética
Indução eletromagnéticaIndução eletromagnética
Indução eletromagnética
 
PPT - A 2ª. Guerra de uma forma diferente
PPT - A 2ª. Guerra de uma forma diferentePPT - A 2ª. Guerra de uma forma diferente
PPT - A 2ª. Guerra de uma forma diferente
 
2ª guerra mundial (1939 45)
2ª guerra mundial (1939 45)2ª guerra mundial (1939 45)
2ª guerra mundial (1939 45)
 
II Guerra Mundial
II Guerra MundialII Guerra Mundial
II Guerra Mundial
 
Slide aula da segunda guerra mundial
Slide aula da segunda guerra mundialSlide aula da segunda guerra mundial
Slide aula da segunda guerra mundial
 
Polímeros
PolímerosPolímeros
Polímeros
 
Governo jk - Disma
Governo jk - DismaGoverno jk - Disma
Governo jk - Disma
 
A Nova República (1985-)
A Nova República (1985-)A Nova República (1985-)
A Nova República (1985-)
 
Segunda Guerra Mundial
Segunda Guerra MundialSegunda Guerra Mundial
Segunda Guerra Mundial
 
Era Vargas
Era VargasEra Vargas
Era Vargas
 
O governo de juscelino kubitschek slide
O governo de juscelino kubitschek slideO governo de juscelino kubitschek slide
O governo de juscelino kubitschek slide
 

Semelhante a Indução eletromagnética

Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptx
Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptxAula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptx
Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptxtadeupereira13
 
Campo magnético produzido por corrente site
Campo magnético produzido por corrente siteCampo magnético produzido por corrente site
Campo magnético produzido por corrente sitefisicaatual
 
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptx
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptxef11_em1_ppt_modulo_12.pptx
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptxCatarina169234
 
Psa 11 indução electromagnética
Psa 11   indução electromagnéticaPsa 11   indução electromagnética
Psa 11 indução electromagnéticaFisica-Quimica
 
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013Jakson Raphael Pereira Barbosa
 
Electrotecnia magnetismo
Electrotecnia magnetismoElectrotecnia magnetismo
Electrotecnia magnetismoMario Trigo
 
Electricidade magnetismo
Electricidade magnetismoElectricidade magnetismo
Electricidade magnetismoRicardo Antunes
 
Lei de ampère by Robério
Lei de ampère by Robério Lei de ampère by Robério
Lei de ampère by Robério Robério Ribeiro
 
Aula 1 - Turma Inf./Ele.
Aula 1 - Turma Inf./Ele.Aula 1 - Turma Inf./Ele.
Aula 1 - Turma Inf./Ele.albertaratri
 
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014Jakson Raphael Pereira Barbosa
 
92549158 08-medidas-eletricas
92549158 08-medidas-eletricas92549158 08-medidas-eletricas
92549158 08-medidas-eletricasLeonardo Ferreira
 
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014Jakson Raphael Pereira Barbosa
 
PPT_Eletromagnetismo.ppt
PPT_Eletromagnetismo.pptPPT_Eletromagnetismo.ppt
PPT_Eletromagnetismo.ppt5jvnzpgndw
 
Eletromagnetismo 1 2006
Eletromagnetismo 1 2006Eletromagnetismo 1 2006
Eletromagnetismo 1 2006saulo321
 
Relatorio fisica iii - 2
Relatorio fisica iii - 2Relatorio fisica iii - 2
Relatorio fisica iii - 2AnaDahmer
 
Circuitos de corrente alternada
Circuitos de corrente alternadaCircuitos de corrente alternada
Circuitos de corrente alternadaRammon Carvalho
 

Semelhante a Indução eletromagnética (20)

Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptx
Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptxAula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptx
Aula_13_Indução_Eletromagnética(Eletromag).pptx
 
Campo magnético produzido por corrente site
Campo magnético produzido por corrente siteCampo magnético produzido por corrente site
Campo magnético produzido por corrente site
 
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptx
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptxef11_em1_ppt_modulo_12.pptx
ef11_em1_ppt_modulo_12.pptx
 
Psa 11 indução electromagnética
Psa 11   indução electromagnéticaPsa 11   indução electromagnética
Psa 11 indução electromagnética
 
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013
Física – eletromagnetísmo indução eletromagnética 01 – 2013
 
Eletromagnetismo
EletromagnetismoEletromagnetismo
Eletromagnetismo
 
11 fluxo magnetico
11  fluxo magnetico11  fluxo magnetico
11 fluxo magnetico
 
Electrotecnia magnetismo
Electrotecnia magnetismoElectrotecnia magnetismo
Electrotecnia magnetismo
 
Electricidade magnetismo
Electricidade magnetismoElectricidade magnetismo
Electricidade magnetismo
 
Lei de ampère by Robério
Lei de ampère by Robério Lei de ampère by Robério
Lei de ampère by Robério
 
Aula 1 - Turma Inf./Ele.
Aula 1 - Turma Inf./Ele.Aula 1 - Turma Inf./Ele.
Aula 1 - Turma Inf./Ele.
 
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo indução magnética 01 – 2014
 
92549158 08-medidas-eletricas
92549158 08-medidas-eletricas92549158 08-medidas-eletricas
92549158 08-medidas-eletricas
 
Eletromagnetismo
EletromagnetismoEletromagnetismo
Eletromagnetismo
 
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014
Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2014
 
PPT_Eletromagnetismo.ppt
PPT_Eletromagnetismo.pptPPT_Eletromagnetismo.ppt
PPT_Eletromagnetismo.ppt
 
Eletromagnetismo 1 2006
Eletromagnetismo 1 2006Eletromagnetismo 1 2006
Eletromagnetismo 1 2006
 
Relatorio fisica iii - 2
Relatorio fisica iii - 2Relatorio fisica iii - 2
Relatorio fisica iii - 2
 
Circuitos de corrente alternada
Circuitos de corrente alternadaCircuitos de corrente alternada
Circuitos de corrente alternada
 
Aula 1 princípios fundamentais ca
Aula 1   princípios fundamentais caAula 1   princípios fundamentais ca
Aula 1 princípios fundamentais ca
 

Mais de fisicaatual

Mais de fisicaatual (20)

Termodinâmica
TermodinâmicaTermodinâmica
Termodinâmica
 
Estudo dos gases site
Estudo dos gases siteEstudo dos gases site
Estudo dos gases site
 
Ondas
OndasOndas
Ondas
 
Ondas site
Ondas siteOndas site
Ondas site
 
Lentes site
Lentes siteLentes site
Lentes site
 
Refração da luz
Refração da luzRefração da luz
Refração da luz
 
Hidrostática
HidrostáticaHidrostática
Hidrostática
 
Impulso
ImpulsoImpulso
Impulso
 
Trabalho e energia site
Trabalho e energia siteTrabalho e energia site
Trabalho e energia site
 
Trabalho e Energia
Trabalho e Energia Trabalho e Energia
Trabalho e Energia
 
Capacitor site
Capacitor siteCapacitor site
Capacitor site
 
Gravitação site
Gravitação siteGravitação site
Gravitação site
 
Geradores e receptores
Geradores e receptoresGeradores e receptores
Geradores e receptores
 
Dinâmica
DinâmicaDinâmica
Dinâmica
 
Espelhos esféricos 03
Espelhos esféricos 03Espelhos esféricos 03
Espelhos esféricos 03
 
Espelho plano
Espelho planoEspelho plano
Espelho plano
 
Mudanças de fase 03
Mudanças de fase 03Mudanças de fase 03
Mudanças de fase 03
 
Calorimetria
CalorimetriaCalorimetria
Calorimetria
 
Mcu site
Mcu siteMcu site
Mcu site
 
Composição de movimentos
Composição de movimentosComposição de movimentos
Composição de movimentos
 

Indução eletromagnética

  • 1.   INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA www.fisicaatual.com.br
  • 2. DESCOBERTA DE FARADAY Faraday esperava que o campo magnético gerado pela corrente no fio da esquerda pudesse induzir o aparecimento de um campo magnético no fio da direita. Mas isso não aconteceu. O Amperímetro não indicou nenhuma corrente enquanto a chave permanecesse fechada. Nenhuma corrente flui enquanto a chave estiver fechada. chave www.fisicaatual.com.br
  • 3. Mas, quando ele abriu a chave para cortar a corrente no circuito da esquerda, o medidor mudou, mostrando uma corrente momentânea no fio do lado direito. Abrindo a chave no circuito da esquerda... ... aparece uma corrente momentânea. Mas quando ele abriu o interruptor para cortar a corrente no circuito de esquerda, o medidor de repente, mudou-se, mostrando uma corrente momentânea no fio do lado direito A corrente no circuito da direitarapidamente desapareceu. www.fisicaatual.com.br
  • 4. Intrigado, ele fechou a chave novamente www.fisicaatual.com.br ... aparece momentaneamente uma corrente no circuito da direita. Fechando a chave no circuito da esquerda... amperímetro Chave anel de ferro Ao fechar a chave, ele notou que o medidor movia-se momentaneamente, mas em sentido contrário de quando a chave era aberta. Faraday descobriu que poderia induzir uma corrente no circuito da direita, mas isso só seria possível se o campo magnético através da bobina estivesse mudando.
  • 5. Uma corrente induzida pode ser obtida de três maneiras: 1. Alterando a intensidade do campo magnético através de um circuito fechado. Isso é o que Faraday fez, abrindo e fechando o interruptor. Devido a mudança na intensidade de corrente, o campo magnético está mudando. Circuito fechado com amperímetro. chave Anel de ferro www.fisicaatual.com.br
  • 6. 2. Alterando a orientação de um circuito num campo magnético uniforme: Girando a espira, o ângulo entre a normal ao circuito ( n ) e o campo magnético que atravessa o circuito ( B ), é alterado. www.fisicaatual.com.br
  • 7. 3- Alterando a área do circuito atravessado pelo campo magnético uniforme: Circuito mudando de área devido ao movimento do fio. Campo B uniforme entrando no plano i ℓ i Trilho condutor fixo. Extremidade negativa do fio. Sentido da corrente convencional www.fisicaatual.com.br
  • 8. Os elétrons livres do fio que se movimenta no interior de um campo magnético externo, sofrem uma força para baixo: B entrando no plano. ℓ FM - - A força magnética irá causar uma separação de cargas no fio em movimento: + + + + FM - - - - www.fisicaatual.com.br
  • 9. Devido ao processo de separação de carga, é criado um campo elétrico ( E ). O campo elétrico exercerá nas carga negativas uma força elétrica de sentido contrário ao da força magnética: + + + + Elétrons irão se movimentar para baixo até que a força elétrica se iguale à força magnética. Enquanto o fio se mantiver em movimento, haverá uma separação de cargas. A força magnética mantém a separação de cargas. FE E FM - - - - Reações químicas separam as cargas e causam uma diferença de potencial entre os polos de uma pilha. Existe força eletromotriz entre os polos da pilha. Quando um fio se movimenta no interior de um campo magnético, ele gera uma diferença de potencial entre as suas extremidades. Existe uma força eletromotriz induzida (ɛ). - Campo elétrico no interior da pilha. www.fisicaatual.com.br
  • 10.
  • 11. B = intensidade do campo magnético uniforme (tesla);
  • 12. V = velocidade de deslocamento (m/s);
  • 14. ɛ = força eletromotriz induzida (volts).www.fisicaatual.com.br
  • 15. V FM B Podemos fazer uma comparação: Uma barra metálica sendo deslocada em um campo magnético é equivalente a uma pilha ou bateria www.fisicaatual.com.br
  • 16. i - sentido convencional V FM B Vista de Cima CORRENTE INDUZIDA Se o condutor se movimenta ao longo de fios condutores paralelos, que formem um circuito fechado, haverá um movimento contínuo de elétrons por esse circuito. A esse movimento contínuo de elétrons damos o nome de corrente elétrica induzida. www.fisicaatual.com.br
  • 17. FLUXO MAGNÉTICO A grandeza escalar que mede o número de linhas de indução que atravessam a área A de uma espira imersa num campo magnético uniforme é chamada fluxo magnético (), sendo definida por: A = área em m2; B = campo magnético em tesla (T );  = fluxo magnético em weber (Wb) www.fisicaatual.com.br
  • 18. Valores particulares do fluxo magnético: www.fisicaatual.com.br
  • 19. Variação do fluxo magnético: Imã se aproxima ou se afasta do circuito. Haverá variação de fluxo. Haverá corrente induzida. Espira gira em torno de um eixo. Haverá variação de fluxo e haverá corrente induzida. Aumentamos ou diminuímos a área do circuito. Haverá variação de fluxo e haver corrente induzida. www.fisicaatual.com.br
  • 20. LEI DE FARADAY A força eletromotriz induzida (fem) em um circuito fechado é determinada pela taxa de variação do fluxo magnético que atravessa o circuito: variação de fluxo magnético (Wb) intervalo de tempo (s) força eletromotriz induzida (volt) www.fisicaatual.com.br
  • 21. LEI DE LENZ A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o campo magnético que ela cria tende a contrariar a variação de fluxo através do circuito. 2. A espira precisa gerar um campo magnético para cima para haver uma oposição à mudança do fluxo. amperímetro induzido Corrente induzida 3. De acordo com a regra da mão direita, deve ser gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário para criar um campo para cima. 1. O fluxo através da espira aumenta para baixo com a aproximação do ímã. www.fisicaatual.com.br
  • 22. Quando o polo norte do ímã é aproximado da espira o fluxo magnético para cima aumenta. Um campo magnético secundário tem que ser criado para estabelecer um fluxo magnético para baixo que se oponha ao aumento do fluxo magnético criado pelo ímã. Uma corrente deverá percorrer a espira no sentido horário para criar um fluxo magnético para baixo. Se houver aumento do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com sentido oposto ao sentido do fluxo. Quando o polo norte do ímã é afastado da espira o fluxo magnético para cima diminui. Um campo magnético secundário tem que ser criado para estabelecer um fluxo magnético para cima que se oponha a diminuição do fluxo magnético criado pelo ímã. Uma corrente deverá percorrer a espira no sentido anti-horário para criar um fluxo magnético para cima. Se houver diminuição do fluxo magnético, a corrente induzida irá criar um campo magnético com o mesmo sentido do fluxo.
  • 23. GERADOR ELÉTRICO É mais prático induzir uma diferença de potencial e uma corrente movimentando uma bobina ao invés de um ímã. Isso pode ser conseguido girando uma bobina num campo magnético: ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA MECÃNICA ESPIRA ÍMÃ www.fisicaatual.com.br
  • 24. Quando a espira é girada no campo magnético ocorre uma variação do número de linhas de campo magnético (fluxo) que atravessa a espira. Quando o plano da espira for perpendicular as linhas, um número máximo dessas linhas estará atravessando o interior da espira. Quando o plano for paralelo às linhas, nenhuma linha estará atravessando a espira. A rotação contínua ora aumenta ora diminui o fluxo magnético através da espira. A variação máxima de fluxo ocorre quando o número de linhas que atravessa a espira é instantaneamente nulo. Portanto, a força eletromotriz induzida é máxima quando a espira está paralela ao campo: f.e.m tempo O fluxo magnético ora aumenta, ora diminui. Isso faz com que a corrente mude de sentido periodicamente. O gerador gera corrente alternada. www.fisicaatual.com.br
  • 25. www.fisicaatual.com.br O gráfico mostra como a corrente alternada varia com o tempo à medida que a espira gira dentro do campo : Vamos analisar esta variação, supondo uma lâmpada ligada à espira de um gerador de corrente alternada: O instante t = 0, no qual a espira se encontra na posição mostrada na figura a, a lâmpada está apagada, mostrando que, neste instante, não há corrente no circuito. Enquanto a espira gira, até alcançar a posição mostrada na figura b, a corrente cresce, atingindo, nesta posição, seu valor máximo (instante t1 no gráfico). A lâmpada adquire seu maior brilho neste momento. Continuando a girar, a espira alcança a posição mostrada na figura c, onde, novamente, a corrente é nula e a lâmpada se apaga (instante t2 no gráfico). A partir de t2, a corrente muda de sentido. No instante t3, o módulo da corrente alcança seu valor máximo e a lâmpada brilha com a mesma intensidade que ela apresentava na figura b. No instante t4 a espira retorna à sua lâmpada. Isto acontece porque a corrente alternada tem frequencia relativamente alta. Na maioria das cidades brasileiras, esta frequencia é 60 Hz. As flutuações no brilho das lâmpadas são muito rápidas e nossos olhos não conseguem percebê-las.
  • 26. Da mesma maneira que a corrente, a voltagem que recebemos em nossas residências, proveniente do transformador de rua, é uma voltagem alternada, isto é, seu sentido é invertido periodicamente, como mostra o gráfico abaixo: O valor máximo atingido pela voltagem alternada é denominado valor de pico e o gráfico mostra que esse valor é 154 V. Entretanto, quando fornecemos o valor de uma voltagem alternada, estamos normalmente nos referindo não à voltagem de pico, mas a uma quantidade denominada valor eficaz da voltagem. Este valor seria o valor de uma voltagem constante (contínua) que dissipasse, durante o tempo de um período, em uma resistência R, a mesma energia térmica que é dissipada R pela voltagem alternada, durante o mesmo intervalo de tempo. Numa tomada de 220 V, teremos: VPICO = 220 x 1,41 = 310 V. Já numa tomada de 127 V, teremos: VPICO = 127 x 1,41 = 179 V. www.fisicaatual.com.br
  • 27. GERADOR HIDROELÉTRICO Corrente elétrica produzida ímãs Um gerador hidroelétrico permite converter a energia cinética do fluxo de um liquido (normalmente água) em energia elétrica. A água ao circular numa turbina provoca um movimento rotativo do eixo ao qual estas estão ligadas. Este movimento provoca uma rotação dos ímãs colocados no extremo oposto do veio, dentro de uma bobina, e este movimento gera, por indução, uma corrente elétrica. www.fisicaatual.com.br
  • 28. TRANSFORMADORES Com eles, podemos transportar a mesma potência com uma corrente mais baixa, diminuindo as perdas de energia na forma de calor durante a transmissão. Podemos ainda abaixar a tensão para valores mais seguros para que possa ser utilizada. Os transformadores só funcionam com corrente alternada. Enrolamento Primário Enrolamento Secundário Núcleo Isolamento www.fisicaatual.com.br
  • 29.
  • 30. As linhas de força são conduzidas pelo Núcleo que submete a bobina secundária a ação deste campo
  • 31. O campo magnético variável induz uma corrente elétrica na bobina secundáriawww.fisicaatual.com.br
  • 32. www.fisicaatual.com.br iP iS Pelo princípio da conservação da energia, a potência PSque sai do secundário deve ser igual à potência PPque chega ao primário: PP= P S Logo: V P . iP = V S . iS. Se a voltagem diminui, a corrente aumenta proporcionalmente e vice-versa.
  • 33. Qualquer que seja o tipo de usina escolhida para produção de energia elétrica em qualquer parte do mundo, ela será construída para gerar corrente alternada. O principal motivo para essa escolha está relacionado com as perdas de energia por efeito Joule que ocorrem nos fios usados para transportar a corrente elétrica a longas distâncias. A potência dissipada na forma de calor por um fio depende da corrente que percorre o fio e da resistência do fio (P = i2. R). Portanto, para diminuirmos perda na forma de calor, deveríamos diminuir os valores e “i” e de “R”. O valor de “R” só pode ser diminuído se aumentarmos a área da secção reta dos fios, isto é, usarmos fios mais grossos. Mas existe limite para isso. Cabos muito grossos são pesados e têm alto custo. Assim, a solução mais adequada seria diminuir a corrente a ser transmitida. Sendo ΔV a voltagem nos polos do gerador e “i” a corrente nos fios, a potência fornecida pelo gerador é P = i. ΔV. Como a potência fornecida pelo gerador não pode ser alterada, se o valor de “i” for reduzido teremos que aumentar o valor de V. Concluímos assim que, para reduzir as perda por aquecimento nos fios, a energia elétrica deve ser transmitida com baixa corrente a alta voltagem. www.fisicaatual.com.br
  • 34. DETETOR DE METAIS Os detectores de metais do tipo pórtico, são equipamentos formados por duas bobinas e um gabinete central de processamento. As duas bobinas, que são as laterais do pórtico compartilham um campo eletromagnético de baixa freqüência sendo uma lateral transmissora e outra a receptora. Este campo eletromagnético formado no interior do pórtico funciona como uma malha invisível que ao ser rompida por objetos metálicos, avisa o processador do equipamento, que por sua vez emite sinais sonoros e ou luminosos. bobina receptora bobina transmissora www.fisicaatual.com.br