Magnetismo e Lei de Faraday

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Conceitos de física b
Professor: Fabiano Ribeiro.
Magnetismo, força e campo magnético, Força magnética e lei de Faraday.
Magnetismo: força que exerce um poder de atração ou repulsão entre determinados objetivos, como ímãs e materiais ferromagnéticos, por exemplo.
Força magnética: é resultado da interação entre dois corpos dotados de propriedades magnéticas, como ímãs ou cargas elétricas em movimento. No No caso das cargas elétricas, a força magnética passa a existir quando uma partícula eletricamente carregada movimenta-se em uma região onde atua um campo magnético.
Para achar a força do campo magnético aplica-se a seguinte fórmula:
F = Q.v.B.senα
Onde Q é a carga elétrica, v é a velocidade, B é o campo magnético e α é o ângulo entre os vetores v e B.
Indução eletromagnética – Lei de Faraday
Contexto histórico:
 Michel Faraday começou sua brilhante jornada na ciência em 1812, aos 22 anos de idade, quando assistiu à varias conferências do químico Humphry Davy. Surgiu grande interesse de Faraday a saber mais sobre o assunto, estudou, e fez anotações que encaminhou a Davy no intuito de conseguir um emprego em seu laboratório. Em 1813 já estava encaminhado no laboratório, porem tinha conhecimentos muito básicos na época, não tinha curso superior, tornou-se químico experimental, sua experiência com laboratório se devia exclusivamente da prática. Iniciou sua carreira como assistente e assumiu o laboratório por indicação de seu mentor. Ainda em 1813, Faraday teve a oportunidade de acompanhar Davy em uma viagem pela França, Itália e Suíça, onde manteve contato com cientistas de diferentes áreas e aprendeu a “ver” e “pensar” os problemas científicos. 
 Davy foi um químico brilhante e seu laboratório era um dos mais bem equipados da Inglaterra. Com ele, Faraday fez um estudo sobre o cloro, experiências sobre difusão de gases e liqüefação, dentre tantas outras atividades sobre Química.
 A partir de 1820 começou o interesse de Faraday pela física quando Hans Christian Ørsted divulgou a descoberta do eletromagnetismo (Martins, 1986), e o novo fenômeno despertou o interesse de muitos investigadores – incluindo Humphry Davy. Motivado por esses estudos, aos 29 anos Faraday iniciou uma série de trabalhos independentes sobre eletromagnetismo, sempre intercalados pelos estudos sobre Química.
 Em 1832 após anos de estudos e experimentos, faraday cria a lei da indução eletromagnética. Faraday aproximou dois circuitos elétricos, percebeu que no momento em que um deles era ligado ou desligado, aparecia por um instante de tempo uma corrente no outro circuito. Percebeu também que o sentido da corrente era diferente se o circuito estava sendo ligado ou desligado. Para confirmar que era um efeito magnético, ele aproximou um ímã, e também observou o aparecimento de corrente. Essa corrente só se mantinha enquanto o ímã estava em movimento, e tinha sentido contrário dependendo se o ímã se aproximava ou se afastava. Ele também manteve o ímã fixo e movimentou o circuito, obtendo os mesmos resultados.
De acordo com a lei de Faraday, a força eletromotriz (fem) induzida sobre o circuito é igual a taxa de variação do fluxo magnético.
 A forma matemática da lei da indução foi dada em 1845 pelo físico alemão Franz Ernst Neumann:
Experimentos de faraday:
Faraday colocou o fio condutor em uma posição vertical. Aproximando uma agulha para verificar as posições de atração e repulsão, Faraday encontrou que para cada pólo existiam duas posições atrativas e duas repulsivas (Figura 1), permitindo que a agulha tomasse sua posição original em relação ao fio. 
Experimento envolvendo espiras e anéis: o aparato experimental era composto por dois enrolamentos, o 1º enrolamento era isolado e conectado a uma pilha voltaica, o 2º enrolamento também era isolado e conectado a um galvanômetro → identificação de corrente induzida no 2º enrolamento;
Experimentos envolvendo bobina e imã: o aparato experimental era constituído de um cilindro oco coberto por um enrolamento de fio cobre e as extremidades eram conectadas em um galvanômetro→ identificação de corrente induzida pelo movimento de um imã;
Impacto da lei da indução para a sociedade atual:
 A principal aplicação da Indução Magnética, ou Eletromagnética, é a sua utilização na obtenção de energia. Atualmente todas as usinas geradoras de energia elétrica utilizam os estudos de indução como forma de trabalho já que é uma forma eficiente e tem diversas formas de ser posta em prática. Além disso contribuiu bastante no desenvolvimento de transformadores e autotransformadores, que estão cada vez mais aprimorados e sua utilização já é fundamental em quase todas as grandes indústrias.