8-Indução Eletromagnética

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1 INTRODUÇÃO
Neste relatório temos o objetivo de apenas desenvolver os princípios teóricos sobre os estudos feitos sobre a indução eletromagnética. Sendo assim, não precisamos relatar o experimento, pois isto foi feito pelo professor em sala de aula.
PRINCÍPIOS TEÓRICOS
A eletricidade e o magnetismo desenvolveram-se de forma bastante independente até 1820, quando Oersted (1777-1851) observou uma conexão entre estas ciências, em decorrência de uma corrente elétrica afetar a agulha imantada de uma bússola.
Oersted verificou que uma corrente elétrica, ao percorrer um fio condutor, cria um campo magnético a sua volta.
Baseando-se nestes estudos de Oersted, Faraday, em 1830, se dispôs a investigar o seu fenômeno inverso, ou seja, verificar se os campos magnéticos poderiam criar correntes elétricas.
Ele realizou várias experiências e verificou que um campo magnético variável no tempo, através de uma bobina, dá origem a uma corrente elétrica no circuito, ao qual está ligada a bobina. A esta corrente, foi dado o nome de corrente induzida e, ao fenômeno a ela associado, de indução eletromagnética.
Foi o que aconteceu no laboratório; onde uma bobina com várias espiras foi ligado a um galvanômetro, e com a aproximação de imã da bobina sempre em movimento fez mover os ponteiros do galvanômetro indicando que ali estava passando uma corrente elétrica, esta chamada corrente induzida. Tudo isto foi descoberto por Faraday.
A descoberta da indução eletromagnética pode ser considerada como o início de uma nova era, pois estabeleceu definitivamente a correlação entre Eletricidade e Magnetismo.
Faraday verificou que, fundamental na produção de uma corrente induzida, era a variação do fluxo de indução magnética (B). A lei de Faraday-Henry nos diz que:
A força eletromotriz () induzida num circuito, é igual à taxa de variação com o tempo do fluxo de indução magnética, com o sinal trocado, ou seja:
	 	(1)
Onde,
	 	(2)
O sinal (-), significa que a corrente induzida tende sempre a se opor à variação da grandeza que a produziu.
A grandeza relevante numa bobina ou indutor é a indutância (L), ou mais precisamente, a auto indutância. 
A presença de um campo magnético, é a característica fundamental de uma bobina. As bobinas são dispositivos capazes de armazenar energia magnética, em seu campo magnético, da mesma forma que os capacitores armazenam energia elétrica, em seu campo elétrico. A indutância (L) para a bobina é o análogo da capacitância (C), para o capacitor. A unidade de indutância, no sistema SI é o Henry (1H = V.s/A)
2.Materiais e procedimentos:
Montou-se o circuito com uma bobina e o galvanômetro de acordo com a figura 1.
Figura 1: Circuito utilizado na primeira parte do experimento
Primeiramente determinou-se a polaridade da bússola. Para isso aproximou-se o imã da bússola. O polo norte da bussola apontou para uma extremidade da bussola, logo essa era polo norte do imã. 
O imã foi introduzido rapidamente através da bobina, com um movimento de vaivém e observou-se o ocorrido, pelo galvanômetro. Em seguida, o imã foi deixado em repouso e observou-se o ocorrido. Em seguida, a polaridade do imã foi alterada e repetiram-se os procedimentos acima, previamente estabelecidos acima. 
Após isso, foi analisada a indução de corrente pela variação do campo magnético. Duas bobinas foram utilizadas. As bobinas foram aproximadas mantendo os eixos alinhados. Com a fonte ligada foi observado o galvanômetro. Foi afastado e aproximado às bobinas e todas as observações foram anotadas e discutidas. 
Figura 2: Circuito utilizado na segunda parte do experimento
3. Resultados e discussão
Realizados os métodos, obtiveram-se como resultados qualitativos:
Aproximando-se o ímã da bússola, puderam-se determinar quais eram as extremidades norte e sul de tal. Como inicialmente a agulha verde da bússola, a qual aponta para um norte magnético, apontou para o ímã, teve-se que essa era a extremidade norte.
Ao introduzir-se o ímã pelo polo norte em um solenoide, o qual continha 1200 espiras, teve-se que a agulha do galvanômetro deslocou-se para a direta. Ao afastar-se o ímã pelo mesmo polo teve-se que o galvanômetro teve similar reação, entretanto com agulha apontando para a esquerda, mostrando que o sentido da corrente gerada foi o inverso do verificado anteriormente. Ao se aproximar e afastar o polo sul do ímã da bobina obteve-se que os resultados obtidos foram justamente opostos dos observados com o polo norte
Observou-se também que, quanto maior a velocidade de aproximação/afastamento do ímã, maior é o deslocamento da agulha do galvanômetro. Além disso, quando o ímã é deixado em repouso em relação às espiras do solenoide, não há indicação de corrente segundo a agulha de tal.
Segundo a equação (1), pode-se observar que a grandeza fundamental necessária para a criação de uma forca eletromotriz induzida é a variação temporal do fluxo magnético. Logo, torna-se lógico ver que as observações anotadas agiram de acordo com a teoria. Enquanto o ímã deslocou-se em relação às espiras, houve variação do fluxo magnético produzido pela magnetita; logo houve a indução de uma corrente no solenoide. Tal fato pode ainda ser visto quando se deslocou mais rapidamente o ímã ou quando se deixou esse parado no interior das espiras, situações nas quais se teve maior variação do fluxo magnético e nenhuma variação, respectivamente.
Em relação à segunda parte experimental, observou-se que no exato momento em que se ligou a fonte, houve um deslocamento rápido da agulha para o lado direito. Quando se desligou houve o deslocamento oposto. Observa-se que quando um fio, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, gera, segundo os trabalhos de Oersted, um campo magnético ao seu redor. Logo, quando há o ligamento da fonte, há o surgimento do campo magnético em torno do solenoide. Tal criação é observada pelo solenoide desligado, o qual combate tal campo dando origem a uma corrente em seu circuito. Quando há o desligamento, o campo varia exatamente no sentido oposto da sua criação, justificando o sentido contrário da corrente criada. Quando a fonte permanece ligada, o campo magnético estabiliza-se fazendo com que o fluxo magnético seja constante e, por isso, incapaz de criar corrente em outro condutor.
Quando a bobina percorrida por corrente elétrica foi aproximada e afastada do solenoide desligado, aquela agiu como um ímã, no caso um eletroímã. Observando-se a figura 2, tem-se que o lado esquerdo de L2 comportou-se como polo norte do ímã analisado anteriormente.
4. CONCLUSÃO
Foi possível comprovar experimentalmente as observações de Oersted e comprovar a efetividade da fórmula de Faraday-Lenz, como era previsto pela teoria.
5.BIBLIOGRAFIA
MATEUS, Ester Ávila; HIBLER, Irineu; DANIEL, Luzia Weiller. Eletricidade e Magnetismo. Parte I – Corrente Contínua (Apostila). UEM – Maringá.
HALLIDAY, David et al. Fundamentos de Física. 4. ed. vol. 3. Rio de Janeiro : LTC, 1996. p. 208. 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Acadêmicos: Juan Carlos Dalcolle	RA:77609
	João Pedro de C. Danhoni 	80203
	Lucas Osipi	80
	Vitor Maciel Gonçalves	67983
Turma: 006							Professor: Anderson
Maringá, 10 de junho de 2013