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Lei de Faraday. B pode variar com o tempo A pode variar com o tempo q pode variar com o tempo

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Academic year: 2022

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(1)

A fem induzida em uma espira fechada é dada pela taxa de variação de fluxo magnético, com o sinal negativo, através da área delimitada pela espira.

Lei de Faraday

B pode variar com o tempo A pode variar com o tempo q pode variar com o tempo

(2)

Lei de Lenz:

O sentido de qualquer efeito de indução magnética é tal que ele se opõe à causa que produz este efeito.

Iind sentido horário

Iind sentido anti-horário

Iind =0

(3)

Interpretação do sinal na Lei de Faraday

(4)

O q é entre vetor Ae vetor campomagnético B.

Olhando de frente para a espira no sentido do vetor A, a corrente flui no sentido horário

(5)

IF – 4300270– Eletricidade e Magnetismo I

Barra condutora de resistência R em contato ‘elétrico’

com os trilhos, porém com o mínimo atrito estático e cinético.

i i

i

i x

y z

l v

B

Exemplo:a figura abaixo ilustra dois trilhos condutores paralelos, rigidamente ligados a um condutor terminal perpendicular aos trilhos. mecanismo externo, não mostrado na figura, mantém a velocidade da barra constante. Na própria

figura indicamos o sentido da corrente induzida. Qual o valor da fem induzida?

A resistência do trilho é R.

O fluxo magnético através da superfície delimitada pela espira é

(6)

a. Qual o valor da força que o agente externo está realizando?

b. Qual o valor da potência que está sendo tranferida para o circuito?

c. Onde esta potência é consumida?

A força sobre a barra é:

A força aplicada pelo mecanismo para manter a velocidade constante é:

A Potência exercida pelo mecanismo é:

A potência dissipada pelo resistor é:

(7)

IF – 4300270– Eletricidade e Magnetismo I Força eletromotriz produzida pelo movimento

Blx

B

= BA =

dt Blv Bl dx

dt

d

B

= =

 =

vB E =

B

E

F

F =

vBl El

V = =

= vBl

Haste em movimento

(8)

Fem do movimento: forma generalizada

Para um elemento dl do condutor, a contribuição d da fem é dada por :

Para qualquer espira condutora fechada, a fem é dada por:

Versões da Lei de Faraday

Condutores em movimento

(9)

A figura abaixo mostra um disco condutor de raio R contido em um plano xy e girando com velocidade w constante em torno do eixo Oz. O disco está em um campo magnético B paralelo ao eixo Oz. Determine a fem induzida entre o centro e a periferia do disco.

Dínamo baseado no disco de Faraday

(10)
(11)
(12)

IF – 4300270– Eletricidade e Magnetismo I

Leis de Maxwell (1871)

dt l d

d

E

B

C

− 

=

= 

Lei de Gauss para o campo elétrico

Lei de Gauss para o campo magnético

= 0

=

B

S

Bd S

I l

d

C

B  = 

0

Lei de Faraday

Lei de Ampère ➔ problema !!!

com

0 0

1

=  c

0

S Q d

S

E

E

=  =

 

(13)

IF – 4300270– Eletricidade e Magnetismo I

Leis de Maxwell (1871)

Lei de Ampère ➔ problema ?

I l

d

C

B  = 

0

I l

d

C

B  = 

0

(?)

= 0

C

B   d l

(14)

Leis de Maxwell (1871)

I l

d

C

B  = 

0

Lei de Ampère ➔ problema ?

Corrente de deslocamento

0

I=

(15)

IF – 4300270– Eletricidade e Magnetismo I

Leis de Maxwell (1871)

dt l d

d

E

B

C

− 

=

Lei de Gauss para o campo elétrico

Lei de Gauss para o campo magnético

= 0

S

B   d S

Lei de Ampère-Maxwell Lei de Faraday

dt I d

l d

B

E

C

+ 

=

0

0

0

0

S Q d

S

E  =

(16)

dt I d

l d

B

E

C

+ 

=

0

0

0

Lei de Ampère-Maxwell

Variação do fluxo do campo elétrico gerando campo magnético

Capacitor de placas paralelas circulares sendo carregado, isto é o campo elétrico E aumenta com o tempo.

(17)

dt l d

d

E

B

C

− 

=

Lei de Faraday

Variação do fluxo do campo magnético gerando campo elétrico

Campo magnético em uma região circular. O campo magnético B dirigido para dentro do papel está aumentando com o tempo. O campo elétrico induzido E é mostrado em quatro pontosde uma circunferência

Referências

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