Eletromag -

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FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Indução magnética 
FORÇA MAGNÉTICA
CURITIBA
2014
FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Élcio Mendes Felix
Emerson Santos da Silva
Felipe Faria
Olavo Cristiano da Silva
Thiago Rodrigo Nunes
Indução magnética 
FORÇA MAGNÉTICA
Trabalho apresentado a Disciplina de Eletromagnetismo do curso de Engenharia Elétrica da Faculdade Estácio de Curitiba.
Prof.º Wilson José da Silva, Ph.D.
CURITIBA
2014
RESUMO – 
Este trabalho tem por finalidade determinar o potencial elétrico a partir do processo de eletrização por atrito, afim de compreendermos as aplicações de Eletromagnetismo. Os resultados obtidos foram extraídos de um estudo de caso realizado em campo de um equipamento utilizado para embalar pneus denominado strechadeira. Este equipamento ao envolver o filme de PVC no Pneu causa o atrito dos materiais sendo o primeiro carregado eletrostaticamente com cargas causando choque elétrico quando tocado por uma pessoa. O trabalho tem por objetivo compreender e esclarecer fenômenos físicos eletromagnéticos presente no dia-dia.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO	7
2. HISTÓRIA ....................................................................................................................8
3. FUNDAMENTOS FÍSICOS	10
4. PROPRIEDADE FUNDAMENTAL DO CAMPO MAGNÉTICO	11
5. Permeabilidade magnética	13
6. Indução magnética ou densidade de fluxo magnético	13
7. Linhas de indução	14
8. Fluxo magnético num campo uniforme	15
9. Variação do fluxo magnético	15
10. O fenômeno de indução magnética	16
11. Indução eletromagnética	18
6. Lei de Faraday	20
6. Lei de Faraday-Lenz	21
6. Lei de Faraday-Neumann	22
6. Força magnética - princípios	23
6. Linhas de força	25
6. CONCLUSÃO	26
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	27
INTRODUÇÃO
O mundo tal qual é conhecido, não seria o mesmo sem as inovações tecnológicas cujo domínio destas pelo homem foi movido pela incessante busca pelo entendimento dos fenômenos físico-químicos relacionados. A Tecnologia está presente na vida da humanidade contemporânea graças ao empenho de grandes cientistas que dedicaram suas vidas à compreensão de tais fenômenos, oferecendo à população e ao ambiente os benefícios de suas propriedades. E um desses grandes fenômenos atualmente dominado e amplamente aplicado é a eletricidade e seus efeitos, em especial o magnético, a ser abordado.
Há cerca de 200 anos atrás não era utilizada a eletricidade. As atividades humanas estavam centralizadas na agricultura, onde se aplicava o trabalho humano e o animal. O mesmo se passava com outras profissões. A comunicação entre as pessoas era lenta, de voz a voz ou através de mensageiros a pé, a cavalo ou por barco. O deslocamento das pessoas também era lento e feito pelos mesmos meios. A iluminação era natural ou feita com a queima de óleos, como o de baleia, por exemplo, (o que originou um grande desbaste da população destes animais) ou, mais recentemente, queima de gases. O aquecimento era feito com queima de lenha, assim como a cozedura dos alimentos e os vestuários eram feitos manualmente.
A invenção do telefone por Bell tornou a comunicação à distância praticamente instantânea. A invenção da luz elétrica por Edison melhorou a qualidade de vida e a possibilidade de trabalhar nos períodos noturnos. A invenção do gerador elétrico e outras máquinas elétricas rotativas desenvolveram as indústrias e os transportes. O fonógrafo, o rádio e a televisão revolucionaram por completo o modo de vida humano em todos os aspectos, melhorando a qualidade de vida. Em suma, foi o entendimento dos fenômenos elétricos e magnéticos que alavancaram o desenvolvimento tecnológico atual.
	É incontestável que os fenômenos eletromagnéticos são necessários ao estilo de vida cotidiano de modo que se tornou essencial o uso de aparelhos como celular, computador, microondas, TV, DVD e até mesmo, aparelhos um pouco mais simples como o chuveiro, geladeira, motores, etc.
	A dependência tecnológica está popularizada de tal forma que se torna inconcebível viver em mundo sem esses aparelhos que não só trazem conforto e praticidade como também estão relacionados segurança e saúde ocupacional.
	E um dos fatos que mais despertou a curiosidade dos cientistas, cujo conhecimento favoreceu o desenvolvimento da tecnologia foi a relação entre passagem de corrente elétrica e os Efeitos Magnéticos subsequentes.
	A princípio, os pensadores antigos interpretavam a eletricidade e o magnetismo como fenômenos distintos não relacionados. E à medida que se aprofundavam nos estudos perceberam que as propriedades de ambos convergiam na relação causa-efeito.
HISTÓRIA 
 	As civilizações antigas conheciam a magnetita, mineral que atrai o ferro. Até o início do século XVII tais fenômenos não haviam sido estudados de forma sistemática, o que foi feito pela primeira vez por William Gilbert, autor de De magnete (1600; sobre os ímãs), que enunciou suas propriedades fundamentais e descobriu o campo magnético terrestre utilizando bússolas rudimentares.
	No final do século XVIII, Charles-Augustin de Coulomb elaborou para a magnetostática leis semelhantes às que regiam os movimentos de atração e repulsão entre cargas elétricas em repouso. Assim, postulou que uma força magnética era diretamente proporcional a grandezas que denominou unidades de magnetização, ou intensidades de pólo magnético, e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa os objetos imantados.
	No século XIX, em decorrência dos experimentos realizados pelo dinamarquês Hans Christian Oersted e pelo britânico Michael Faraday, e das expressões matemáticas do britânico James Clerk Maxwell, unificaram-se as leis da eletricidade e do magnetismo e este passou a ser considerado uma manifestação das cargas elétricas em movimento.
	William Gilbert, médico particular da rainha Elizabeth I da Inglaterra, interessou-se pela natureza dos fenômenos magnéticos da matéria e descreveu corretamente a Terra como um gigantesco ímã, cujos pólos magnéticos coincidem de modo aproximado com os de seu eixo de rotação. No entanto, suas tentativas de explicar os movimentos planetários como resultantes de forças magnéticas fracassaram e só mais de meio século depois Isaac Newton os atribuiria à força de gravitação.
Não há como descrever a história da eletricidade sem citar nomes como os dos ilustres cientistas Michael Faraday e Nicola Tesla cuja contribuição à ciência moderna pelos fenômenos de Indução Magnética relacionados à eletricidade se deu graças aos seus estudos. 
Michael Faraday foi um físico e químico britânico considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos. Suas contribuições mais importantes e seus trabalhos mais conhecidos foram os fenômenos da eletricidade e magnetismo, mas ele também fez contribuições muito importantes em química.
Faraday foi principalmente um experimentalista, de fato, ele foi descrito como o "melhor experimentalista na história da ciência", embora não conhecesse matemática avançada, como cálculo infinitesimal. Tanto suas contribuições para a ciência, e o impacto delas no mundo, são certamente grandes: suas descobertas científicas cobrem áreas significativas das modernas física e química, e a tecnologia desenvolvida baseada em seu trabalho está ainda mais presente. Suas descobertas em eletromagnetismo deixaram a base para os trabalhos de engenharia no fim do século XIX por pessoas como Edison, Siemens, Tesla e Westinghouse, que tornaram possível a eletrificação das sociedades industrializadas, e seus trabalhos em eletroquímica são agora amplamente usados em química industrial.
Na física, foi um dos primeiros a estudar as conexões entre eletricidade e magnetismo. Em 1821, logo após Oersted ser o primeiro a descobrir que a eletricidade e o magnetismo eram associados entre si, Faraday publicou seu trabalhoque chamou de "rotação eletromagnética" (princípio por trás do funcionamento do motor elétrico). Em 1831, Faraday descobriu a indução eletromagnética, o princípio por trás do gerador elétrico e do transformado elétrico. Suas ideias sobre os campos elétricos e magnéticos, e a natureza dos campos em geral, trabalhos posteriores nessa área (como as equações de Maxwell), e campos do tipo que ele fitou são conceitos-chave da física atual.
Nikola Tesla foi um inventor nos campos da engenharia mecânica e eletrotécnica, de etnia sérvia nascido na aldeia de Smiljan, na Fronteira Militar, no território da atual Croácia. Era súbdito do Império Austríaco por nascimento e mais tarde tornou-se um cidadão norte-americano. Tesla é muitas vezes descrito como um importante cientista e inventor da idade moderna, um homem que "espalhou luz sobre a face da Terra". É mais conhecido pelas suas muitas contribuições revolucionárias no campo do eletromagnetismo no fim do século XIX e início do século XX. As patentes de Tesla e o seu trabalho teórico formam as bases dos modernos sistemas de potência elétrica em corrente alterna (AC), incluindo os sistemas de distribuição de energia multifásicos e o motor AC, com os quais ajudou na introdução da Segunda Revolução Industrial.
Depois da sua demonstração de transmissão sem fios (rádio) em 1894 e após ser o vencedor da "Guerra das Correntes", tornou-se largamente respeitado como um dos maiores engenheiros eletrotécnicos que trabalhavam nos EUA. Muitos dos seus primeiros trabalhos foram pioneiros na moderna engenharia eletrotécnica e muitas das suas descobertas foram importantes a desbravar caminho para o futuro. Durante este período, nos Estados Unidos, a fama de Tesla rivalizou com a de qualquer outro inventor ou cientista da história e cultura popular, mas devido à sua personalidade excêntrica e às suas afirmações aparentemente bizarras e inacreditáveis sobre possíveis desenvolvimentos científicos, Tesla caiu eventualmente no ostracismo e olhado como um cientista louco. Nunca tendo dado muita atenção às suas finanças, Tesla morreu empobrecido aos 86 anos.
A unidade de SI que mede a densidade do fluxo magnético ou a Indução Magnética (geralmente conhecida como campo magnético B), o tesla (T), foi nomeada em sua honra (na Conférence Générale des Poids et Mesures, Paris, 1960), assim como o efeito Tesla da transmissão sem fio de energia para aparelhos eletrônicos com energia sem fio, que Tesla demonstrou numa escala menor (lâmpadas elétricas) já em 1893 e aspirava usar para a transmissão intercontinental de níveis industriais de energia no seu projeto inacabado da Wardenclyffe Tower. Aparte os seus trabalhos em eletromagnetismo e engenharia eletromecânica, Tesla contribuiu em diferentes medidas para o estabelecimento da robótica, controlo remoto, radar e ciência computacional, e para a expansão da balística, física nuclear e física teórica. Em 1943 o Supremo Tribunal dos Estados Unidos acreditou-o como sendo o inventor da rádio. Muitas das suas realizações foram usadas, com alguma controvérsia, para apoiar várias pseudociências, teorias sobre OVNIs, e as primeiras formas de ocultismo New Age. 
FUNDAMENTOS FÍSICOS
Tradicionalmente, em física estudam-se dois tipos de fontes magnéticas: os ímãs e as cargas livres nos condutores, que transmitem uma corrente elétrica. Denomina-se campo magnético à perturbação sofrida pelo espaço próximo a uma dessas fontes magnéticas.
Chama-se campo magnético de uma massa mag- 
nética à região que envolve essa massa, e, dentro da
qual ela consegue exercer ações magnéticas. Não
existe na natureza uma massa magnética isolada, 
porque um pólo norte sempre aparece associado a um
pólo sul. Desse modo, o campo magnético do pólo 
norte de um ímã está sempre influenciado pelo pólo sul 
do mesmo ímã. A magnitude fundamental do campo 
magnético é a indução de campo, representada habitu-
almente pelo símbolo e dotada de caráter vetorial, já 
que depende tanto de seu valor numérico como da dire-Campo magnético de um dipolo magnético visualizado por meio da técnica de nêutrons polarizados pelo spin. [Imagem: Hahn-Meitner-Institut Berlim
ção e sentido de máxima variação do campo. O vetor 
intensidade de campo magnético B é definido como uma
derivação da indução magnética, e a razão pela qual Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=campos-magneticos-sao-fotografados-em-3-d-pela-primeira-vez#.VG6LxxYnnws:acesso em 20/11/14 
possui a denominação reservada normalmente aos 
vetores básicos de campo é puramente histórica.
	A detecção de um campo magnético em um meio
 é feita pela influência que exerce sobre uma bússola ou carga elétrica em movimento. Assim, pode-se definir a indução de campo magnético como a força que este exerce perpendicularmente sobre uma carga unitária de velocidade, também igual a um. A expressão matemática desta relação, chamada de Lorentz, é:
Em que a força F, a velocidade v e a indução B possuem caráter vetorial, a carga q é um número positivo ou negativo, e o símbolo x representa um produto vetorial que significa que a força resultante é perpendicular tanto à velocidade da partícula carregada como ao campo magnético visto como um conjunto de linhas na direção do vetor B em cada ponto do espaço.
A unidade fundamental de indução magnética no sistema internacional é o tesla (T), equivalente à unidade de força definida por unidade de carga e de velocidade. O Gauss representa um dez mil avos do tesla e constitui a unidade básica no sistema CGS (centímetro, grama, segundo). 
Também relevante no estudo do magnetismo é o chamado fluxo magnético, representado graficamente por linhas de indução através das quais se define a unidade de fluxo. Assim, um campo magnético de indução B de um tesla é representado como uma linha de indução por metro quadrado, denominada weber. A indução corresponde ao fluxo por unidade de superfície perpendicular ao campo e é também chamada densidade de fluxo. Além do weber, unidade internacional, emprega-se também como unidade de fluxo do sistema eletromagnético o Maxwell, segundo a relação 1 weber = 108 Maxwells.
Aparelho celular de celular de última geração que utiliza indução magnética para recarga de bateria, sem utilizar fios.
Fonte: http://www.engenhariae.com.br/tecnologia/como-funcionam-os-carregadores-sem-fio/: acesso em 21/11/14
A estrutura elétrica mais simples que se pode conceber é uma carga isolada, de modo que duas cargas de sinais contrários formam um dipolo elétrico, caracterizado por um momento de força ou magnitude física equivalente à que provoca o giro de uma barra rígida apoiada em um ponto fixo. Por analogia, definem-se os dipolos magnéticos, formados por dois pólos (norte e sul) que geram perturbações específicas acentuadas a seu redor, as quais se transmitem ininterruptamente entre ambos. A inexistência, porém, desses pólos magnéticos isolados constitui um dos aspectos fundamentais da ciência do magnetismo.
Em escala microscópica, o campo magnético mais simples é o produzido pelo movimento de rotação dos elétrons em torno de si mesmos. Esse fenômeno, conhecido como spin, é representado na física quântica pelos números +1/2 e -1/2, de acordo com o sentido do giro do elétron.
PROPRIEDADE FUNDAMENTAL DO CAMPO MAGNÉTICO
Seja o campo produzido pela massa magnética M. Suponhamos que num ponto A desse campo seja colocada a massa magnética 
Fonte:http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/campo_magnetico/prop_fundamnetal/: acesso em 21/11/14
puntiforme m, suficientemente pequena para não alterar o campo magnético de M.	
Em m atuará uma força, que pode ser de atração ou repulsão, de acordo com os sinais de M e m. Supõe-se que ao retirar do ponto A a massa magnética m e colocar nesse mesmo ponto, sucessivamente, as massas magnéticas m1, m2, ..., mn , todas elas satisfazendo as duas condições: puntiformes e suficientemente pequenas para não alterarem o campo de M, nessas massas atuarão, respectivamente, asforças . A propriedade fundamental do campo magnético é a seguinte: o quociente dessas forças pelas massas magnéticas coFrrespondentes colocadas em A é uma grandeza vetorial constante em módulo, direção e sentido, para o mesmo ponto A.
Essa grandeza vetorial é chamada vetor campo magnético, ou simplesmente, o campo magnético no ponto A. Considerando só uma igualdade, tem-se:
ou 
A equação do campo magnético é a que corresponde à equação do campo elétrico, e do campo gravitacional. Considerando os módulos de , e m, tem-se: .
Quando m=1, resulta em 
Significa que o módulo do campo magnético em um ponto é igual à intensidade da força que atua sobre a unidade de massa magnética colocada nesse ponto.
A equação mostra que a força que atua na massa magnética m colocada em um campo magnético depende de dois fatores:
1º) da própria massa m;
2º) do fator vetorial , que não depende de m, mas sim do ponto de vista que ela é colocada.
Permeabilidade Magnética
Todos os materiais têm um valor particular de condutividade elétrica e, portanto, têm também um valor específico de permeabilidade magnética que capacita o cálculo da “resistência” ao fluxo magnético.
Permeabilidade absoluta 
Sendo: =permeabilidade do vácuo; = permeabilidade relativa.
Permeabilidade do vácuo:
 Sendo: H= Henry, L (indutância), T= Tesla, B (indução magnética), Wb= Weber, F(fluxo magnético)
(Adimensional)
Dependendo do valor da permeabilidade relativa os materiais podem ser classificados num dos seguintes grupos:
Material ferromagnético: µr >>1
 Ex: Ferro, aço e grande número de ligas contendo níquel
Material Paramagnético: µr >1 (ligeiramente superior à unidade). O material torna-se fracamente magnetizado.
 Ex: Alumínio e cromo
Material Diamagnético: µr >1 (ligeiramente inferior à unidade).
Indução magnética ou densidade de fluxo magnético
Além do vetor campo magnéticoexiste no campo magnético uma outra grandeza vetorial, que desempenha papel importantíssimo em muitos fenômenos eletromagnéticos. É chamada indução magnética, ou densidade de fluxo magnético e representada por .
Chama-se indução magnética em um ponto ao produto da permeabilidade magnética do meio pelo campo magnético nesse ponto. Isto é:
Características de B:
A direção e o sentido da indução são a própria direção e sentido do campo magnético.O módulo é igual ao produto de µ pelo módulo de, isto é:
Admitindo-se que o campo seja produzido por uma massa magnética puntiforme, o módulo de é: 
 logo ou 
Conclui-se que, quando o campo magnético É PRODUZIDO POR UM ÍMÃ, a indução num ponto depende exclusivamente da massa magnética que produz o campo e da distância do ponto à massa magnética, MAS NÃO DEPENDE DO MEIO.
Unidades de indução magnética no SI « tesla (T), de modo que: 1T = 1 Wb/m²
Linhas de indução 
Chama-se linha de indução a uma linha que em todos os pontos é tangente ao vetor indução:
Fonte: http://alfaconnection.net/pag_avsf/mag0101.htm: acesso em 21/11/14
Sendo o vetor demesma direção que o vetor, a linha de indução em cada ponto é também tangente ao vetor. Conclui-se então, que a linha da indução coincide com a linha de força. Mas, usamos a expressão linha de força quando nos referimos ao campo magnético; e a expressão linha de indução, quando nos referimos à indução magnética. As linhas de indução têm então as mesmas características que as linhas de força. Assim, em um campo magnético uniforme as linhas de indução são retas e paralelas.
Fluxo magnético num campo uniforme
Seja uma superfície plana de área A colocada em um campo magnético uniforme de indução magnética . Seja n a normal à superfície e o ângulo que a normal à superfície faz com a direção do campo, que é a direção de .
Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/fluxo-magnetico-lei-faraday.htm : acesso em 21/11/14
Chama-se fluxo magnético que atravessa uma superfície plana, colocada em um campo magnético uniforme, ao produto do módulo de indução magnética, pela área da superfície, pelo cosseno do ângulo que a normal à superfície faz com a direção do campo. Representa-se o fluxo pela letra F. Então, por definição:
Verifica-se então que fluxo magnético é o fluxo da indução magnética .
Variação do fluxo
O fluxo magnético pode variar por uma variação da área da superfície, ou por uma variação da indução, ou por uma variação da posição da superfície no campo. Dos três processos, o mais cômodo é o terceiro. Para isso faz-se a superfície girar em torno de um eixo perpendicular ao campo. Essa variação do fluxo em função do ângulo é idêntica à variação do fluxo elétrico em função do ângulo .
Fonte: http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/campo_magnetico/fluxo_magnetico/: acesso em 21/11/14
Importante salientar aqui que, na prática, o conhecimento da variação do fluxo magnético é muito mais importante do que o conhecimento da variação do fluxo elétrico. Porque a variação do fluxo magnético é responsável pelo importante fenômeno chamado indução eletromagnética, que será abordado a seguir.
Unidades de fluxo magnético:
A unidade de fluxo magnético no SI é weber (Wb) obtida considerando-se:
 sendo S=A=1m² e cos=1 =0°
Aplicando-se resulta em:
Um weber é o fluxo magnético que atravessa uma superfície plana de área de um metro quadrado, colocada perpendicularmente a um campo magnético uniforme de indução magnética de um weber por metro quadrado.
O fenômeno de indução magnética
Em linguagem prática, a Indução Magnética é o fenômeno pelo qual um corpo se imanta quando é colocado perto de um ímã já existente. O corpo que já estava imantado é chamado indutor e o corpo que se imanta por indução é chamado induzido. Chama-se material magnético àquele que é capaz de se imantar. 
Supõe-se que um indutor produza um campo magnético. Colocando nesse campo uma barra de um material magnético, essa barra se imantará surgindo em si os pólos N1 e S1.
De acordo com o material magnético de que é feito o induzido, podem acontecer dois casos quanto à posição dos pólos induzidos N1 e S1
1.º) caso De acordo com o material magnético de que é feito o induzido, podem acontecer dois casos quanto à posição dos pólos induzidos N1 e S1.
Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/e-fisica/eletricidade/basico/cap13/cap13_12.php: acesso em 20/11/14
2º) caso
Sabe-se que a intensidade de imantação de um ímã tem sempre o sentido do pólo sul para o pólo norte, a intensidade de imantação do induzido tem o sentido S1N1. Então neste primeiro caso, a intensidade de imantaçãodo induzido tem o mesmo sentido que o campo indutor.
Fonte: http://www.cepa.if.usp.br/e-fisica/eletricidade/basico/cap13/cap13_12.php: acesso em 20/11/14
Para se compreender a diferença entre os efeitos, deve-se supor que o campo indutor , em vez de se produzir num meio qualquer, se produza no vácuo e a representação para o campo no vácuo é . Nesse caso, ao quociente da intensidade de imantação do induzido pelo campo indutor chama-se susceptibilidade magnética do induzido. Susceptibilidade magnética de uma substância é o quociente da intensidade de imantação adquirida por indução por essa substância, pelo campo magnético indutor, quando esse campo é produzido no vácuo, representada pela letra grega c (chi). Logo:
 
Quandoé positivo, e têm o mesmo sentido; então a substância sofrerá a indução do 1o caso.
Quando é negativo, e têm sentidos opostos; então a substância sofrerá indução do 2o caso.
Unidade de susceptibilidade magnética no SI é N/A²
Indução eletromagnética
Conforme o tópico Fundamentos Físicos abordado anteriormente, além dos ímãs, outra fonte magnética conhecida capaz de provocar ou reagir aos efeitos de imantação são as cargas livres em movimento nos condutores, denominado pela física de Indução Eletromagnética. 
Indução eletromagnética é o fenômeno que origina a produção de uma força eletromotriz (f.e.m. ou tensão) num meioou corpo exposto a um campo magnético variável, ou bem num meio móvel exposto a um campo magnético estático. É assim que, quando o dito corpo é um condutor, produz-se uma corrente induzida. Este fenômeno foi descoberto por Michael Faraday que o expressou indicando que a magnitude da tensão induzida é proporcional à variação do fluxo magnético (Lei de Faraday).
Por outro lado, Heinrich Lenz comprovou que a corrente devida ao f.e.m. induzida se opõe à mudança de fluxo magnético, de forma tal que a corrente tende a manter o fluxo. Isto é válido tanto para o caso em que o a intensidade do fluxo varie, ou que o corpo condutor se mova em relação a ele. Indução eletromagnética é o princípio fundamental sobre o qual operam transformadores, geradores, motores elétricos e a maioria das demais máquinas elétricas.
A indução eletromagnética existe todas as vezes que varia o fluxo magnético que atravessa um condutor. Na prática essa variação do fluxo é obtida por vários processos. A seguir alguns exemplos:
1o - Indução numa bobina com deslocamento de imã:
Seja uma bobina cujos extremos sejam ligados a um galvanômetro. Aproximando-se da bobina um ímã, ou introduzindo nela um ímã, ela vai ficar num campo magnético. Deslocando-se o ímã, o fluxo magnético que atravessa as espiras da bobina varia. A variação do fluxo provoca o aparecimento de uma corrente elétrica, que o galvanômetro acusa. A causa da indução é a variação do fluxo magnético. Por isso, o que interessa é um movimento relativo do ímã em relação à bobina: é indiferente manter-se a bobina fixa e deslocar-se o ímã, ou manter-se o ímã fixo e deslocar-se a bobina.
Fonte: http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/inducao/ex_inducao_eletromag/: acesso em 20/11/14
2o - Indução numa bobina produzida por outra bobina
Em vez de se produzir o campo magnético com um ímã, pode-se produzi-lo com uma bobina. Liga-se uma bobina a um gerador, que fornece corrente i. Essa corrente produz o campo magnético. Uma segunda bobina é ligada a um galvanômetro G. Deslocando-se qualquer das bobinas em relação à outra, haverá variação do fluxo magnético nessa segunda bobina, e consequentemente indução eletromagnética: o galvanômetro acusa a passagem de uma corrente i.
Fonte: http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/inducao/ex_inducao_eletromag/: acesso em 20/11/14
3o - Indução num condutor retilíneo movendo-se em campo uniforme
Quando um condutor retilíneo AB se desloca em um campo magnético uniforme, aparece uma f.e.m. induzida nesse condutor. Para comprovar o aparecimento dessa f.e.m. basta ligar os extremos desse condutor por um condutor c, em série, com um galvanômetro. Quando o condutor retilíneo se desloca, o galvanômetro indica a passagem de uma corrente elétrica.
Pode-se demonstrar que a f.e.m. induzida é proporcional ao comprimento ℓ do condutor, à sua velocidade e à induçãodo campo magnético.
Fonte: http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/inducao/ex_inducao_eletromag/: acesso em 20/11/14
Lei de Faraday
Quando o condutor é um circuito fechado, como no caso de uma espira que se movimenta no interior de um campo magnético, teremos o surgimento de uma corrente elétrica nesse condutor. Essa corrente é denominada corrente induzida. Faraday introduziu o conceito de Fluxo de Indução ou Fluxo Magnético: imagine as linhas de campo magnético atravessando a área A de uma superfície. Ao aumentarmos o número de linhas que atravessam essa superfície, aumentaremos o fluxo de indução. Obviamente, ao diminuirmos o número de linhas também diminuiremos o fluxo de indução. A variação do campo magnético e a conseqüente variação no fluxo de indução numa espira podem ser obtidas de uma das formas variando-se:
A área abraçada pela espira;
A intensidade do campo magnético (que pode ser obtida aproximando-se ou afastando-se o ímã em relação à espira);
A inclinação da espira em relação às linhas de campo magnético que a atravessam.
A lei de indução de Faraday afirma que a corrente elétrica induzida na espira é devida à variação do fluxo magnético que ocorre através da espira.
A representação matemática dessa lei (já explanada antes) se dá pela seguinte forma:
Onde:
• - à representa o fluxo das linhas de campo magnético através de uma superfície;
• - à representa a intensidade do campo magnético;
• - à representa a área da superfície atravessada pelas linhas de campo magnético; e
• - à é o ângulo formado entre a normal à superfície atravessada e as linhas de campo
Essa relação matemática nos mostra que, quando as linhas de campo forem paralelas à espira, o fluxo será nulo, já que nesse caso q = 90º e cos 90º = 0 (as linhas de campo são perpendiculares à normal ao plano da espira). Isso significa que nenhuma linha de campo atravessa a espira.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o fluxo das linhas de campo magnético tem como unidade o weber (W), sendo que 1 W = 1 T.m². Essa unidade recebeu esse nome em homenagem ao físico alemão Wilhelm Webber (1804-1891).
Lei de Faraday-Lenz
O físico russo Heinrich Friedrich Lenz, estudando a lei de indução de Faraday, enunciou em 1834 a lei que determina o sentido da corrente elétrica induzida numa espira. Essa lei afirma que a corrente elétrica induzida tem um sentido que se opõe (por seus efeitos) à variação do fluxo das linhas de campo associadas a ela. Quando um ímã é aproximado de uma espira, observa-se que quanto mais rápido for a variação do campo magnético, maior será a intensidade da corrente elétrica induzida: Logo, nesse caso, quando o ímã é aproximado da espira com a face norte voltada para ela, a corrente induzida deverá ter um sentido tal que o campo magnético associado a ela tenha suas linhas de campo com sentido contrário às linhas do ímã.
Utilizando a regra da mão direita (que fornece o sentido da corrente e do campo magnético), podemos notar que a corrente induzida deverá ter sentido anti-horário. Assim, as linhas de campo magnético da espira estarão "saindo" dela e, dessa forma, existirá uma contraposição ao aumento de fluxo através da espira - e o Princípio da Conservação de energia será respeitado.
Fonte:http://www.pontociencia.org.br/galeria/?content%2FFisica%2FEletromagnetismo%2FRegrada-m_o-direita.jpg: acesso em 20/11/14
Nesse caso, a face da espira voltada para o ímã se comporta como um pólo norte, que repele ou impede a aproximação do pólo norte do ímã. Resumindo, quando a face norte do ímã se aproxima da espira, a corrente induzida terá sentido anti-horário e se comportará como um pólo norte. Quando a face sul do ímã se aproxima da espira, a corrente induzida terá sentido horário e se comportará como um pólo sul. Quando o ímã está se afastando, o sentido da corrente se inverte.
Fonte:http://www.pontociencia.org.br/galeria/?content%2FFisica%2FEletromagnetismo%2FRegrada-m_o-direita.jpg: acesso em 20/11/14
Lei de Faraday-Neumann
Para entendimento dessa lei, é preciso entender o conceito de força eletromotriz induzida. Sendo um material condutor movendo-se perpendicularmente e com uma velocidade V num campo magnético uniforme. Surgirá uma força magnética F, que também agirá sobre os elétrons livres do condutor.
Esses elétrons livres, que possuem uma fraca energia de ligação com o núcleo do átomo, podem se deslocar de uma extremidade à outra do condutor, devido à ação da força magnética. Dessa forma, há uma extremidade carregada negativamente, devido aos elétrons livres que ali chegaram, e outra extremidade carregada positivamente, devido à ausência de alguns elétrons livres que saíram dali. Com essa configuração, o condutor pode ser considerado um gerador de tensão, com suas extremidades representando os pólos positivo e negativo. Com esses pólos, passa a existir uma diferença de potencial (ddp) entre as extremidades do condutor. Essa ddp é denominada força eletromotriz induzida.
Em 1845, Franz Ernst Neumann escreveu matematicamente a Lei de Faraday (em termos de força eletromotriz), estabelecendo uma relação entre essa força e o fluxo magnéticonum determinado intervalo de tempo:
Onde:
- representa a força eletromotriz (fem) na espira;
 - representa a variação do fluxo das linhas de campo através da espira;
 - representa a variação de tempo.
O sinal negativo indica o sentido em que a força eletromotriz induzida atua, o que, por sua vez, indica o sentido da corrente induzida (decorrente da Lei de Lenz).
Força Magnética – Princípios
Situações em que ocorre a força magnética.
Por meio de suas experiências, Öersted descobriu que a corrente elétrica em um fio condutor está associada ao campo magnético existente ao redor desse fio. Depois, Faraday e Henry descobriram que a variação de um campo magnético é o que induz uma corrente elétrica em um condutor. Dessa forma, estabeleceu-se definitivamente uma relação entre eletricidade e magnetismo, nascendo o eletromagnetismo. Foram enormes as aplicações práticas e os desenvolvimentos tecnológicos que surgiram a partir daí, bem como suas implicações na vida das pessoas, como no caso do motor e do gerador elétricos.
No caso do motor elétrico simples, por exemplo, é necessário que uma corrente elétrica passe por um fio condutor para que surja um campo magnético ao seu redor e o fio se torne um ímã artificial (ou eletroímã), a fim de que possa interagir com o ímã natural fixo que está perto dele. É possível realizar um experimento muito simples com um ímã e um fio condutor: ao aproximarmos um ímã natural de um fio condutor de cobre, notamos que não existe nenhuma interação entre eles, ou seja, o fio não é atraído pelo ímã, como ocorre com outros metais, por exemplo. Ao se conectar as extremidades do fio a uma pilha ou bateria, ele será percorrido por uma corrente elétrica e se afastará ou se aproximará do ímã, conforme o pólo do ímã voltado para ele e o sentido da corrente. Por exemplo, se o fio é atraído pelo ímã, ao invertermos o sentido da corrente ele será repelido. Essa mudança de movimento também pode ser obtida mantendo o sentido da corrente e mudando o pólo do ímã voltado para o fio.
Força de campo e força magnética
O fato de o fio condutor percorrido pela corrente elétrica ser atraído ou repelido pelo ímã pode ser explicado em termos de força (uma interação entre dois ou mais corpos). E, neste caso, uma força de campo, já que a interação ocorre à distância, não existindo a necessidade de um contato direto entre o fio e o ímã. Essa interação é denominada força magnética. Logo, a força magnética só surge quando o fio é percorrido por uma corrente elétrica. Portanto, o campo magnético do ímã possibilita o surgimento de forças magnéticas sobre as cargas elétricas quando elas estão em movimento ordenado, mas não age sobre elas quando estão em equilíbrio eletrostático ou em repouso, ou seja, na ausência de movimento ordenado.
O caso da movimentação desordenada das cargas elétricas, que ocorre devido à agitação térmica, merece um comentário: nesse caso, o campo magnético de um ímã interage com essas cargas individualmente. Mas, como há movimentos em várias direções e sentidos, surgirá um campo magnético associado a cada uma delas, fazendo com que esses campos apresentem várias direções e sentidos. Assim, em termos estatísticos, para cada elétron que sofre a ação de uma força com certa velocidade, temos outro elétron com a ação de força e velocidade opostas às do primeiro. A resultante desses movimentos e forças será praticamente nula e não haverá movimento do fio. (Sobre esse tema, é interessante estudar o conceito de resultante nas leis de Newton.) 
 Super turbina eólica com levitação magnéticaFonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010115071130#.VG6_IRYnnws: acesso em 21/11/14
A energia eólica é vista de forma muito simpática por todos aqueles que se preocupam com o meio ambiente. A empresa MagLev apresentou na China aquela que poderá ser a solução tecnológica que faltava para a viabilização econômica da energia eólica, a turbina MagLev utiliza levitação magnética para oferecer um desempenho muito superior em relação às turbinas tradicionais.
A turbina utiliza ímãs permanentes, e não eletroímãs, que poderiam diminuir seu rendimento líquido, já que uma parte da energia gerada seria gasta para manter esses eletroímãs em funcionamento.
Os magnetos permanentes são feitos de neodímio - um elemento contido no mineral conhecido como terras-raras, - largamente utilizado na fabricação de discos rígidos para computadores. Além de aumentar o rendimento, os ímãs diminuem os custos de manutenção da turbina, que dispensa lubrificação e as constantes trocas dos rolamentos.
Segundo a empresa, a nova turbina gera 20% a mais de energia em relação às turbinas convencionais e tem um custo de manutenção 50% menor. Ainda segundo as estimativas do seu fabricante, uma super-turbina eólica que utiliza levitação magnética poderá funcionar continuamente por... 500 anos.
De uma forma geral, o movimento de cargas elétricas está associado à presença de um campo magnético que, por sua vez, possibilitará a ação de uma força magnética em outras cargas elétricas que também estejam em movimento. Essa força magnética aplicada nas cargas elétricas em movimento é uma grandeza vetorial e, como tal, necessita de intensidade, direção e sentido para que seja bem caracterizada.
Linhas de força
Chama-se linha de força de um campo magnético a uma linha que em cada ponto é tangente ao campo desse ponto.
Fonte: http://alfaconnection.net/pag_avsm/vet0404.htm
Características das linhas de força do campo magnético:
Duas linhas de força de um campo magnético nunca se cruzam.
As linhas de força do campo magnético produzido por uma única massa magnética seriam retilíneas. E as do campo produzido por mais que uma massa magnética são curvas. Como na natureza não existe uma massa magnética isolada, mas elas existem aos pares, formando os ímãs, concluímos que as linhas de força dos campos magnéticos dos ímãs são curvas. A figura acima mostra a forma das linhas de força do campo de ímã em forma de barra.
Convencionando que o sentido da linha de força seja o sentido de deslocamento de uma massa magnética puntiforme norte colocada sobre a linha, conclui-se que as linhas de força “saem” do pólo norte e “entram” no pólo sul.
CONCLUSÃO
REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS
Física. Wilson Carron e Oliveira Guimarães, Editora Moderna, 2ª edição, São Paulo,2003.
Eletricidade e Magnetismo - Roberto A. Salmeron
Física 3: eletromagnetismo. Grupo de reelaboração do ensino de física, Edusp, 3ª edição,São Paulo, 1998.
Física - Eletromagnetismo e física moderna. Paulo César M. Penteado e Carlos Magno Torres, Editora Moderna, São Paulo, 2005.
Física - módulo 4 - eletricidade e magnetismo. Pró-universitário. Secretaria de Ed uca do Estado de São Paulo, USP, 2004.
Portal online e-Física (http://efisica.if.usp.br/)
Portal Inovação Tecnológica (http://www.inovacaotecnologica.com.br/)