EM - ELETROMAGNETISMO. Prof. Eduardo Calsan Depto. de Elétrica EN/TN/MC/AI

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1 EM - ELETROMAGNETISMO Prof. Eduardo Calsan Depto. de Elétrica EN/TN/MC/AI

2 Força eletromotriz induzida (f.e.m.i.): analisando um condutor retilíneo em movimento no interior de um campo magnético uniforme, de forma que as direções do condutor, da velocidade e do campo magnético sejam perpendiculares entre si, duas a duas Com o movimento do condutor, os elétrons no interior do mesmo ficam sujeitos a ação de uma força magnética, provocando o deslocamento destes elétrons livres para uma das extremidades. Assim, os extremos do condutor ficam eletrizados com cargas de sinais opostos, estabelecendo-se uma d.d.p. entre os extremos do condutor, cujo valor é dado por e = B x l x V [v]. 2

3 Fechando-se um circuito surge uma corrente em consequência da d.d.p. no condutor móvel que atravessa o campo magnético é a chamada corrente induzida (aplicação: motor elétrico). Lei de Faraday: constata-se, experimentalmente que, quando o fluxo magnético varia de intensidade no decurso do tempo, através de um circuito elétrico, teremos uma f.e.m.i. média neste circuito, dada pela expressão e = - Δϕ/Δt. Os circuitos onde obtemos tensão induzida são chamados de circuitos induzidos. Há três maneiras de se obter tensão induzida: 1- variar a intensidade do campo B; 2- alterar a área da superfície do circuito; 3- alterar a direção do campo em relação à superfície do curcuito. 3

4 Lei de Lenz: o sentido da corrente induzida pelo fenômeno da indução eletromagnética é de tal forma que se opõe (mediante seus fenômenos magnéticos) à causa que lhe dá origem. Exemplo: a aproximação do pólo norte de um ímã provoca o surgimento de um pólo norte na face da espira voltada ao ímã, de forma a repelir o ímã que se aproxima (opor-se a causa). 4

5 Caso o ímã passe a se afastar, a corrente induzida mudará de sentido, o que faz surgir um pólo sul na face da espira voltada para o ímã, de forma a atrair o ímã que se afasta (opor-se a causa). Sintetizando: Indutor Fluxo aumentado Fluxo diminuindo Induzido Contra o aumento do fluxo indutor Contra a diminuição do fluxo indutor 5

6 Bobina ou indutor: é o nome dado a um elemento constituído por um fio enrolado sobre um núcleo (ferro, ferrite, ar). Cada volta deste fio é chamado de espira. 6

7 Indutância: é a capacidade que o componente possui em armazenar energia na forma de campo magnético. A unidade de indutância no Sistema Internacional de Unidades é o henry (H). Um henry é a quantidade de indutância que permite uma indução de um volt quando a corrente que percorre uma bobina varia na razão de um ampère por segundo. Comportamento: - em corrente contínua: circuito fechado I = V/R; - em corrente alternada: reatância indutiva X L = 2Π x f x L I = V/X L. Associação de indutores: - série: L eq = L 1 + L L n 7

8 - paralela: L eq = (L 1 x L 2 )/(L 1 + L 2 ) - indutância mútua: duas bobinas possuem uma indutância mútua de 1henry quando uma variação de corrente de 1 ampère por segundo em uma das bobinas induz na outra uma tensão de 1 volt se as bobinas estiverem bem próximas, teremos L 1 + L 2 + 2L M (se elas estiverem na mesma polaridade); L 1 + L 2 2L M (se elas estiverem em polaridades diferentes). 8

9 Referências: EM INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 1- GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1.983; 2- SENAI. Eletricidade Básica. São Paulo, 1.999; 3- ROSSI, Carlos Rogério. Anotações de Sala de Aula. São Paulo, ; 4- acessado em 04 07/09/10; 5- acessado em 07/09/10; 6- acessado em 07/09/10; 9

10 Referências: EM INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 7- acessado em 07/09/10; 8- acessado em 07/09/10. 10