A indução eletromagnética. Uma questão muito pertinente que se colocava perante a descoberta de Oersted era:

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1 Sumário UNIDADE TEMÁTICA O microfone e o altifalante (continuação). - Fluxo magnético Lei de Faraday. - A indução eletromagnética transformadora de energia. APSA 2.4 do livro adotado. Exercícios de aplicação do livro adotado, pág. 176 e seguintes. A indução eletromagnética Uma questão muito pertinente que se colocava perante a descoberta de Oersted era: Se uma corrente elétrica origina um campo magnético, será que um íman (campo magnético) poderá criar um campo elétrico? M. Faraday em Inglaterra e J. Henry nos EUA, 10 anos mais tarde, descobriram que quando um íman se move no interior de uma bobina ou no interior de uma espira condutora, ligadas a um galvanómetro, este deteta a passagem de uma corrente elétrica corrente de indução. Segundo M. Faraday Campos magnéticos podem gerar correntes elétricas. 1

2 Fluxo magnético Para definir fluxo magnético, F m, considera-se uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme,. B Fm = B A cos q A superfície da área mergulhada na região do campo magnético. B intensidade do campo magnético. cos q cosseno do ângulo formado pela direção do vetor campo magnético e pela direção perpendicular à superfície. Fluxo magnético 2

3 Fluxo magnético Fm = B A cos q Bobina com N espiras Em vez de se falar numa espira se for considerada uma bobina: Fm (bobina) = N Fm (uma espira) Fluxo magnético 3

4 À custa do movimento do íman junto a uma bobina, é possível obter um campo magnético, variável ao longo do tempo, que tem como consequência o aparecimento de uma corrente elétrica na bobina, cujo sentido muda sempre que o movimento do íman seja invertido. À custa do movimento da bobina ligada a um gerador, dentro de outra bobina exterior, detetase o estabelecimento de corrente elétrica na bobina exterior. A corrente elétrica criou um campo magnético, variável ao longo do tempo devido ao movimento da bobina interior, que, por consequência, induziu o aparecimento de uma corrente elétrica na bobina exterior. 4

5 por movimento de um íman no interior de uma bobina. por ação de um campo magnético criado por uma bobina (I). por ação de um campo magnético criado por uma bobina (II). 5

6 INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA Consiste na produção de corrente num circuito elétrico fechado, quando nele ocorre uma variação do fluxo magnético que atravessa a superfície definida pelos condutores. Para obter uma corrente induzida num circuito elétrico, é necessário variar o número de linhas de campo magnético que o atravessam, ou seja, é necessário variar o fluxo que atravessa a área do circuito. A variação de linhas de campo (ou de força) do campo magnético pode ser produzida, quer movendo um íman relativamente ao fio condutor ou bobina, quer utilizando uma corrente elétrica variável. Dizer que se produz uma corrente elétrica induzida, é equivalente a dizer que na bobina exterior é induzida uma força eletromotriz (f.e.m.), e. Os terminais da bobina comportam-se como um gerador, sendo possível medir uma d.d.p. nos seus terminais. A d.d.p. ou tensão responsável pelo aparecimento da corrente induzida, de intensidade I i, chama-se f.e.m. induzida. Num gerador, a f.e.m. representa a energia que este pode disponibilizar. 6

7 LEI DA INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA ou LEI DE FARADAY A f.e.m. induzida, e i, numa espira de um condutor metálico é igual, em módulo, à taxa de variação temporal do fluxo magnético que atravessa a espira. F m e i t A f.e.m. induzida num circuito, atravessado por um fluxo magnético variável, é directamente proporcional à variação do fluxo magnético e inversamente proporcional ao intervalo de tempo durante o qual decorre essa variação. A indução eletromagnética transformadora de energia As descobertas de Faraday foram o primeiro passo para desenvolvimentos que facilitam e dão maior qualidade à vida atual. Estudos desenvolvidos sobre os trabalhos deste cientista permitiram chegar à conclusão de que a indução eletromagnética pode transformar energia mecânica em energia elétrica. Esta transformação faz-se a partir de máquinas os geradores de indução que podem ser de dois tipos: alternadores e geradores de corrente contínua. 7

8 A indução eletromagnética transformadora de energia TPC 1. Fazer exercícios do livro, página

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