INDUÇÃO E
Um amperímetro revela a
existência de uma corrente na
espira quando o imã está em
movimento em relação à espira.
Um amperímetro revela a existência de uma
corrente no circuito da esquerda quando a
chave a S é fechada (fazendo circular uma
corrente no circuito da direita) e quando a
chave S é aberta (fazendo com que a
corrente no circuito da direita seja
interrompida), mesmo que a posição relativa
da espiras não mude durante o processo.
A LEI DE INDUÇÃO DE
FARADAY
Um força eletromotriz é induzida na espira da esquerda quando
o número de linhas de campo magnético que atravessa a espira
varia.
Analogamente ao fluxo elétrico, podemos definir o fluxo
magnético:
UM TRATAMENTO QUANTITATIVO
( LEI DE FARADAY )
(1.2)
(fluxo magnético através da área
A
)
Fluxo elétrico:
UM TRATAMENTO QUANTITATIVO
( LEI DE FARADAY )
dA
é um vetor de módulo
dA
perpendicular a um elemento de área
dA.
Suponha que uma espira seja plana e que o campo magnético seja
perpendicular ao plano da espira. Nesse caso podemos escrever o
produto escalar da equação (1.2) como
B dA cos 0° = B dA
. Se
além disso, o campo for uniforme, podemos colocar
B
do lado de
fora do sinal da integral.
UM TRATAMENTO QUANTITATIVO
( LEI DE FARADAY )
Unidade de fluxo magnético:
Fluxo Magnético:
O módulo da força eletromotriz induzida em uma espira
condutora é igual a taxa de variação com o tempo do fluxo
magnético que atravessa a espira.
(LEI DE FARADAY)
LEI DE FARADAY
Bobina de
N
espiras:
LEI DE FARADAY
A corrente induzida em uma espira tem um
sentido tal que o campo magnético produzido pela
corrente se opõe ao campo magnético que induz a
corrente.
A LEI DE LENZ
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
(1.8)
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
Substituindo (1.8) em (1.9) temos:
(1.10)
(taxa de realização do trabalho)
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
Substituindo (1.10) em (1.11):
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
(1.13)
(1.8)
INDUÇÃO
E TRANSFERÊNCIA DE
ENERGIA
(taxa de geração de energia térmica)
Substituindo a equação (1.8) em (1.13):
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
(1.15)
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
(1.17)
Uma reformulação da Lei de Faraday
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
(1.20)
Trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico
induzido durante uma revolução completa:
Igualando (1.19) a (1.20):
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
(1.21)
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
Substituindo (1.16) e (1.20) em
(1.21) temos:
CAMPOS ELÉTRICOS INDUZIDOS
Uma reformulação da Lei de Faraday
Igualando (1.4) a (1.22), temos
(1.23)
INDUTORES E INDUTÂNCIA
Definição de Indutância:
INDUTORES E INDUTÂNCIA
INDUTORES E INDUTÂNCIA
Indutância de um Solenóide
n é o número de espiras por unidade de comprimento
l é o comprimento de um segmento perto do centro do
solenóide
(1.25)
INDUTORES E INDUTÂNCIA
INDUTORES E INDUTÂNCIA
Indutância de um Solenoide
INDUTORES E INDUTÂNCIA
Indutância de um Solenoide
AUTOINDUÇÃO
AUTOINDUÇÃO
(1.28)
(força eletromotriz auto-induzida)
CIRCUITOS
RL
CIRCUITOS
RL
O circuito da figura anterior com a chave na posição
a
. Aplicamos a
CIRCUITOS
RL
(1.32)
CIRCUITOS
RL
Resolvendo a EDO (1.33), chegamos a:
(1.35) (constante de tempo indutiva)
(1.34)
CIRCUITOS
RL
(1.36)
CIRCUITOS
RL
CIRCUITOS
RL
(1.37)
(1.38)
CIRCUITOS
RL
(1.39)
ENERGIA ARMAZENADA
ENERGIA ARMAZENADA
ENERGIA ARMAZENADA
DENSIDADE DE ENERGIA DE UM
CAMPO MAGNÉTICO
(1.44)
DENSIDADE DE ENERGIA DE UM
CAMPO MAGNÉTICO
Substituindo (1.43) em
(1.44), temos:
DENSIDADE DE ENERGIA DE UM
CAMPO MAGNÉTICO
(1.25)
Substituindo (1.25) em (1.47), temos:
(1.48)
DENSIDADE DE ENERGIA DE UM
CAMPO MAGNÉTICO
DENSIDADE DE ENERGIA DE UM
CAMPO MAGNÉTICO
(1.51)
(1.53)
67
