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By Lucien Silvano Alhanati
Alfa Virtual School - Física
Eletromagnetismo MAG
Indução eletromagnética MAG03
LEGENDA: representação do vetor x -- x (em negrito) representação do módulo do vetor x -- x (normal) representação de um vetor perpendicular ao plano do desenho. |
Leis fundamentais da indução eletromagnética e suas conseqüências MAG0302
Qual é a Lei de Faraday da indução eletromagnética? MAG030201
O cálculo da força eletromotriz induzida pode ser
realizado de duas maneiras diferentes.
Vamos mostrar que as duas maneiras conduzem ao mesmo resultado e que o uso do fluxo magnético torna o cálculo da força eletromotriz induzida muito mais simples. Vamos retomar o experimento já avaliado na consulta MAG030105 O deslocamento da barra AB ocasionou uma variação de
fluxo magnético d F na espira do circuito num
tempo dt .
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Qual é a Lei de Lenz da indução eletromagnética? MAG030202
A Lei de Lenz corresponde a aplicação do Princípio de
Le Chatelier à indução eletro magnética.
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O que é a auto-indução? MAG030203
Quando o fluxo magnético num condutor varia, ocorre
neste mesmo condutor uma indução magnética denominada de
auto-indução. Na auto-indução o condutor é ao mesmo tempo indutor e induzido. |
O que é a indutância de um circuito? MAG030204
Num circuito percorrido por uma corrente elétrica:
Podemos então escrever que:
Onde L é uma constante de proporcionalidade denominada de indutância ou coeficiente de auto-indução A indutância L depende da configuração do circuito e do meio onde ele se encontra. Exemplo: F = N.F1
>>> F = N.B.S como B = mo.N.i
/ C e S = pR2
>>> F = N.mo.N.i
/ C.pR2 |
Qual é a unidade SI de indutância? MAG030205
A unidade SI de indutância é 1 henry >>> 1 H.
Como F = L.i >>> 1 weber = 1 henry x 1 ampère >>> 1 Wb = 1H x 1A 1 H é a indutância de um circuito que percorrido por uma corrente de 1A produz nele mesmo um fluxo de 1 Wb. Como o henry é uma unidade de grande valor são muito usadas na prática as unidades:
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O que é a força eletromotriz auto-induzida ou força contra-eletromotriz induzida? MAG030206
É a força eletromotriz induzida por um circuito nele
mesmo. A força eletromotriz auto-induzida se opõe às sua causas e portanto ela é eletricamente uma força contra-eletromotriz. |
Cálculo da força contra-eletromotriz induzida em função da taxa de variação da corrente elétrica. MAG030207
Sabemos que o fluxo magnético num circuito resultante da
corrente que nele circula é F
= L.i Quando a corrente sofre uma variação elementar di o fluxo varia de dF = L.di. Como a força contra-eletromotriz é e = - dF / dt então:
A força contra-eletromotriz induzida é proporcional à taxa de variação da intensidade de corrente elétrica. |
Cálculo da energia armazenada num circuito em função da indutância e da intensidade da corrente elétrica. MAG030208
A energia dW consumida pela força contra-eletromotriz e
armazenada no campo magnético do circuito elétrico num tempo dt é:
A energia armazenada W quando a corrente cresce desde zero até i é a soma (integral) das energias dW, logo: |
Qual é o aspecto do gráfico da intensidade de corrente elétrica num circuito de corrente contínua durante o fechamento e a abertura do circuito. MAG030209
Considere o circuito constituído por um solenóide
(representado na figura por uma espira), um
amperímetro, uma fonte de corrente contínua e uma chave comutadora,
cujo esquema é mostrado na figura.
Quando a chave é fechada a corrente cresce de zero até
i, valor da
corrente no circuito em regime permanente. |
Como explicar o centelhamento que ocorre nas chaves comutadoras no fechamento e na abertura de um circuito elétrico contendo um componente de indutância elevada. MAG030210
Os componentes de um circuito de elevada indutância
quando em funcionamento possuem uma energia elevada armazenada nos
campos magnéticos. No fechamento da chave comutadora esta energia elevada é passada da fonte de alimentação para o componente num tempo muito curto. Na abertura da chave comutadora esta energia elevada é devolvida pelo componente à fonte de alimentação num tempo muito pequeno. Energia elevada trocada em tempo muito pequeno implica em potência desenvolvida muito elevada que passa pela chave comutadora durante a sua operação, dando origem ao centelhamento. |
Qual é a causa do maior consumo de energia por parte dos motores elétricos no início de seu acionamento? MAG030211
O motor elétrico no início de seu acionamento consome
muito mais energia que em regime de funcionamento normal devido a duas
causas principais:
Na prática os motores elétricos possuem dispositivos, muitas vezes constituídos por capacitores, que auxiliam a sua partida. |
O que se entende por correntes de Foucault? MAG030212
Quando um bloco de material condutor , não
ferromagnético como o cobre e o alumínio, é colocado num
campo magnético variável surgem no seu interior um grande número de
correntes em percursos fechados que se opõem à variação do campo.
Estas correntes são denominadas de correntes de Foucault, que
acarretam o desenvolvimento de calor devido a resistência elétrica do
material. |
Como obter uma força eletromotriz induzida? MAG030213
Fechando esta página de consultas vamos analisar as
condições práticas para a obtenção de uma força eletromotriz
induzida. Sabemos que a força eletromotriz induzida é igual à taxa de variação do fluxo magnético, logo todos os dispositivos que promovam uma variação do fluxo magnético são capazes de produzir uma força eletromotriz induzida.
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