Indução Electromagnética

Indução Electromagnética
Força Electromotriz
Escola Secundária Anselmo de Andrade
2011/2012
Fluxo Magnético

  B A cos
N

B

 : Fluxo Magnético (Wb)

B : Vector Campo Magnética (T)
A
A: Área da espira (m2)
 : Ângulo formado entre o vector
campo magnético e a normal
ao plano da espira
Jan-12
Marta Esparteiro
2

  N B A cos  N 
Jan-12
Marta Esparteiro
3
Oersted (1820) verificou que quando a corrente eléctrica
atravessava o fio, a bússola desviava-se, passando a orientar-se de
uma forma perpendicular ao fio.
Jan-12
Marta Esparteiro
4
Se correntes eléctricas
produzem campos magnéticos,
será que campos magnéticos
poderão produzir campos
eléctricos?
Michael Faraday
Jan-12
Marta Esparteiro
5
Condições
Jan-12
O que observas?
Marta Esparteiro
6
Conclusões
• Se não houver movimento do íman nem do circuito, não
há passagem de corrente.
• Se o íman se movimentar em relação ao circuito, ou se
este estiver em movimento relativamente ao íman
origina-se uma corrente eléctrica induzida.
Porque há variação do numero
 de linhas do campo
de indução magnética, B ,havendo portanto
variação do fluxo.
Jan-12
Marta Esparteiro
7
Sentido da Corrente Induzida – Lei de Lenz
Condições
Jan-12
O que observas?
Marta Esparteiro
8
Conclusões
• Quando se aproxima o pólo norte de um íman de
uma espira, o campo magnético aumenta, logo o
fluxo aumenta em todos os pontos. A corrente
induzida é no sentido anti-horário, de modo a
que o campo magnético formado se oponha ao
campo criado pelo íman.
• Quando se afasta o pólo norte de um íman a uma
espira, o campo magnético diminui em todos os
pontos. A corrente induzida é no sentido horário,
de modo a que o campo magnético formado se
oponha ao campo criado pelo íman.
Jan-12
Marta Esparteiro
9
Força Electromotriz Induzida
indutor
corrente
induzida
Lei de Faraday
A força electromotriz (f.e.m.) induzida num circuito, atravessado por um fluxo
magnético variável, é directamente proporcional à taxa de variação do fluxo
magnético através da superfície limitada pelo circuito, e inversamente
proporcional ao intervalo de tempo durante o qual ocorre essa variação.
f.e.m   
Jan-12

t
Marta Esparteiro
10
De que depende a f.e.m.?
Condições
O que observas?
Deslocar o íman dentro de uma
bobina. Repetir o procedimento
com uma bobina com um
diferente número de espiras.
Aumentar e Diminuir a
velocidade de deslocamento do
íman dentro da bobina
Deslocar o íman dentro de uma
bobina. Repetir o procedimento
usando um íman diferente
Jan-12
Marta Esparteiro
11
Conclusões
A f.m.e. induzida depende de:
• Do número de espiras
Quanto maior o número de espiras, maior a f.e.m.
• Da intensidade do campo
Quanto maior a intensidade do campo, maior a f.e.m
• Da rapidez com que se desloca o íman ou a bobina
Quanto maior a rapidez com que movimentamos o íman ou a
bobina, maior a f.e.m.

f.e.m    N
t
Jan-12
Marta Esparteiro
12
U
R
I

R
I
Corrente contínua produzida
por uma pilha
Corrente alternada produzida
por um íman
A potência de um gerador está relacionada com a energia
que ele pode disponibilizar:
P
E
t
E é directamente proporcional à corrente que o
percorre, I, e à diferença de potencial nos terminais do
gerador:
P  UI
A f.e.m induzida pode ser entendida como a
quantidade de energia mecânica que se
transforma num gerador e que está disponível na
forma de energia eléctrica
Jan-12
Marta Esparteiro
13
Força Magnética
Direcção: perpendicular ao plano definido por e


Intensidade: determinada pela expressão Fmag  I  B sen , em que  = 90o
Sentido: determinado pela regra da mão direita
Jan-12
Marta Esparteiro
14
Funcionamento do Microfone
O som chega ao
microfone
A f.e.m. origina uma corrente
eléctrica no circuito da bobina
Jan-12
Faz vibrar a membrana
(diafragma)
A bobina também vibra e
movimenta-se no interior do
campo magnético criado
pelo íman
Cria-se uma f.e.m
O fluxo magnético que
atravessa a bobina varia
Marta Esparteiro
15
Funcionamento do Altifalante
A corrente eléctrica
recebida atravessa a
bobina
As vibrações da membrana
reproduzem os sons
originais
Jan-12
Cria um campo
magnético variável
A bobina, que se
encontra ligada a
uma membrana,
fá-la vibrar
Marta Esparteiro
O campo magnético
interage com o campo
criado pelo íman fixo
A bobina oscila com uma
dada frequência e a
amplitude
correspondente
16