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11 fluxo magnetico
O documento descreve os princípios da indução eletromagnética e da lei de Faraday. A indução eletromagnética ocorre quando há variação de fluxo magnético através de uma bobina, gerando uma força eletromotriz nela. A lei de Faraday estabelece que a força eletromotriz induzida é diretamente proporcional à taxa de variação do fluxo magnético através da bobina. Microfones e alto-falantes funcionam com base nestes princípios.
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- 2. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Quando semove o íman no interior da bobina é induzida uma força electromotriz (f.e.m.) que estabelece uma corrente eléctrica cujo sentido muda sempre que o movimento do íman é invertido. Indução eletromagnética por movimento de um íman no interior de uma bobina. Daniela Pinto 2
- 3. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Indução eletromagnéticapor movimento de um íman no interior de uma bobina. Daniela Pinto 3
- 4. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Uma correnteeléctrica variável cria um campo magnético variável na vizinhança. Este origina uma f.e.m. induzida numa bobina nele colocado. Indução eletromagnética por ação de um campo elétrico variável numa bobina. Daniela Pinto 4
- 5. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Enrolando umfio condutor num prego de ferro maciço e ligando-o a um pilha podemos verificar o desvio de uma agulha magnética e atrair clips como se fosse um íman. O conjunto bobina e prego chama-se electroíman. Daniela Pinto 5
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- 7. FLUXO MAGNÉTICO Numa regiãodo espaço onde existe um campo magnético uniforme o fluxo do campo através da espira depende do módulo do campo, da área da espira e da sua orientação relativamente às linhas de campo. Daniela Pinto 7
- 8. FLUXO MAGNÉTICO -fluxo magnético em Weber (Wb) B - intensidade de indução magnética em Tesla (T) - ângulo formado pela direção da normal à superfície e as linhas de campo. A - área da superfície plana em m2 = B A cos Daniela Pinto 8
- 9. FLUXO MAGNÉTICO Ofluxo magnético depende da área, quanto maior a área maior o fluxo (se mantivermos constantes os outros factores) Daniela Pinto 9
- 10. FLUXO MAGNÉTICO Ofluxo magnético depende do módulo do campo, quanto maior o módulo, maior o fluxo (se mantivermos constantes os outros factores) Daniela Pinto 10
- 11. FLUXO MAGNÉTICO Ofluxo magnético depende da posição da espira (ângulo formado pela direcção da normal à superfície e do vector B), é máximo para um ângulo de 0⁰ e nulo para um ângulo de 90⁰ (se mantivermos constantes os outros fatores). Daniela Pinto 11
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- 13. FLUXO MAGNÉTICO ParaN espiras condutoras o fluxo magnético total é o produto do fluxo numa só espira , pelo número de espiras total = N Daniela Pinto 13
- 14. LEI DE FARADAY A intensidade da f.e.m é maior quanto mais rápido ocorrer a variação do fluxo magnético. A f.e.m é dada pela razão entre variação do fluxo magnético e a variação do tempo: Daniela Pinto 14 𝜀 = ∆Φ ∆𝑡
- 15. LEI DE FARADAY DanielaPinto 15
- 16. LEI DE FARADAY DanielaPinto 16
- 17. MICROFONE E DOALTIFALANTE O funcionamento do microfone e do altifalante tem por base a indução eletromagnética. Ambos têm uma membrana ou diafragma, uma bobina e um íman, contudo, no microfone um sinal sonoro é convertido num elétrico enquanto no altifalante o processo é inverso, um sinal elétrico é convertido em sinal sonoro. Daniela Pinto 17
- 18. O MICROFONE Daniela Pinto18 http://www.edumedia-sciences.com/en/a562-microphones
- 19. • Quando asondas sonoras atingem o diafragma, obrigam-no a vibrar, assim como à bobina a qual se desloca numa região em que existe o campo magnético criado pelo íman. • Como existe movimento relativo da bobina em relação ao íman, varia o fluxo magnético nas espiras e em consequência disso, é criada uma f.e.m. induzida nos terminais da bobina. • Como a tensão induzida típica é da ordem de 10-3 V, o sinal tem que ser bastante amplificado para depois ser enviado para os altifalantes. Daniela Pinto 19 FUNCIONAMENTO DO MICROFONE
- 20. • A correnteelétrica proveniente do amplificador, passa pela bobina que é obrigada a vibrar devido à interação eletromagnética com o íman fixo. • Como a bobina está colocada na parte central do pavilhão, quando oscila leva consigo a parte central do pavilhão, o qual vibrará emitindo som, que terá, em condições ideais, a mesma frequência do sinal elétrico. Daniela Pinto 20 ALTIFALANTE
- 21. FUNCIONAMENTO DO ALTIFALANTE: Quando a corrente eléctrica passa na bobina, varia de acordo com os sinais elétricos recebidos (resultantes, por exemplo, da conversão no microfone de um sinal sonoro), dando origem a um campo magnético variável que, ao interagir com o campo magnético criado pelo íman, provoca na bobina um movimento oscilatório. Uma vez que a bobina está ligada a uma membrana, esta passa a vibrar com a mesma frequência e com a mesma intensidade, reproduzindo o som original, ou seja, a membrana oscilante não é mais do que uma fonte sonora. Daniela Pinto 21