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FORÇA ELETROMOTRIZ INDUZIDA (FEM) Introdução Foi observado experimentalmente por Michael Faraday que a tensão média induzida e consequentemente a corrente elétrica induzida é maior quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético no circuito. A essa (ddp) média induzida dá-se o nome de força eletromotriz induzida. Dessa forma foi definida a seguinte lei: “O módulo da força eletromotriz induzida em um circuito é igual a razão entre a variação do fluxo magnético nesse circuito, pelo intervalo de tempo em que essa variação ocorre.” Ɛ = |Δჶ| Δt Onde: Ɛ- Força eletromotriz induzida medida em volt (V) |Δჶ|- Módulo da variação do fluxo magnético- medido em Weber (Wb) Δt- intervalo de tempo - medido em segundo (s) Eventualmente, devido a Lei de Henz que afirma que a força eletromotriz induzida se opõe à variação do fluxo, costuma-se escrever a Lei de Henz da seguinte forma: Ɛ= -Δჶ Δt Objetivo: Determinar a variação da tensão fornecida por diferentes fontes de tensão contínua em função da carga no circuito. A resistência interna das fontes será determinada e sua influência na tensão analisada. Materiais utilizados: Voltímetro Fonte de tensão Transformador 2 Reostatos Cabo de ligação Teoria: As inúmeras instalações elétricas muitas vezes necessitam que a tensão fornecida pelas companhias de energia elétrica aumente ou diminua, sendo assim, é necessária a utilização de um dispositivo que permita fazer a transformação dessa tensão. O transformador é um dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei Faraday e da Lei de Lenz. O transformador de tensão é constituído por uma peça de ferro, denominada de núcleo transformador, ao redor do qual são enroladas duas bobinas. Em uma dessas bobinas é aplicada a tensão que se deseja transformar, ou seja aumentar ou diminuir. Essa bobina é chamada de bobina primária ou enrolamento primário. Depois de transformada, a tensão é estabelecida nos terminais de outra bobina, que é denominada bobina secundária ou enrolamento secundário. Um transformador funciona da seguinte forma: ao aplicar uma tensão alternada no enrolamento primário surgirá uma corrente, também alternada, que percorrerá todo o enrolamento. Onde através desta corrente irá se estabelecer um campo magnético no núcleo de ferro, esse por sua vez sofre várias flutuações e, consequentemente, surge um fluxo magnético que é induzido na bobina secundária. V = N2 Ɛ2 N1 Quando N2 > N1 temos um aumentador de carga- onde a tensão que entra é menor do que a que sai. Quando N1 < N2 temos um de baixa - onde a tensão que entra é maior do que a que sai. Resultados e análise N1 N2 300 600 21.0 46..6 Podemos observar que esta relação entre a queda de tensão e a corrente no circuito é inversamente proporcional, sabemos que a corrente diminui quando aumentamos os valores de R e aumenta quando diminuímos estes valores. Com os dados da tabela podemos observar que se trata de um aumentador de carga, onde o valor da tensão em N2 deveria ser o dobro da tensão em N1 em condições ideais para realização do experimento mas isso não aconteceu devido a alguns fatores como espessura do fio do transformador, voltagem da tomada que não foi testada entre outros. Referências: http://fisicaevestibular.com.br/novo/eletricidade/eletromagnetismo/forca-eletromotriz-induzid a-transformadores/ http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgLyoAK/forca-eletromotriz-resistencia-interna-fontes http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-transformador-tensao-1.htm
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