Experimento - Lei de Faraday e Lenz (Resolvido)

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CAPÍTULO 10 
 
 Lei de Lenz e Faraday 
 
10.1 Objetivos 
 
Estudo de correntes induzidas e transformadores utilizando os fenômenos descritos por 
Lenz e Farady. 
10.2 Introdução 
 
A lei de indução de Faraday diz que se variarmos o fluxo magnético “Φ” em um circuito 
fechado haverá uma FEM “ξ” induzida sobre o mesmo que é proporcional a taxa de variação do 
fluxo magnético com respeito ao tempo. Desta forma, em termos matemáticos, a lei de Faraday 
pode ser escrita como a equação 01. A lei de Lenz está relacionada ao sentido da corrente induzida 
e diz que tal sentido é aquele que produz um fluxo de indução magnética que se opõe à variação de 
fluxo magnético que lhe deu origem. Havendo diminuição do fluxo magnético, a corrente criada 
gerará um campo magnético de mesmo sentido do fluxo magnético da fonte. Havendo aumento, a 
corrente criada gerará um campo magnético oposto ao sentido do fluxo magnético da fonte. Na 
figura 01, tem-se uma espira em movimento em direção ao ímã ou se afastando dele. No primeiro 
caso (A), a espira está se aproximando, variando o fluxo magnético de tal forma a induzir uma 
corrente elétrica “i0” no sentido anti-horário. Esse sentido da corrente gera um campo induzido 
contrário ao campo gerado pelo ímã. Na representação de (B), quando a espira está se afastando, a 
corrente elétrica induzida “i0” flui no sentido horário, também gerando um campo induzido 
contrário ao sentido do campo magnético do ímã. Caso o sistema esteja parado a corrente induzida 
cessa. 
 
 
Os transformadores consistem de 
duas bobinas com “N1” e “N2” espiras 
enroladas ao redor de um núcleo magnético. 
Aplica-se uma tensão (AC) “V1” na bobina 
primaria e obtém-se uma tensão “V2” na 
secundária (Figura 02). O núcleo magnético 
incrementa e concentra o fluxo magnético 
através das bobinas. As correntes de Foucault 
são reduzidas usando lâminas do material 
magnético. O núcleo é fabricado com 
material magnético mole de alta 
permeabilidade magnética para minimizar a 
dispersão do fluxo. Aplicando a lei de 
Faraday nas bobinas primaria e secundária 
têm-se que: 
 
dt
d
NV
p
11


 e 
dt
d
NV s22


 
 
como Φp = Φs, já que todas as linhas de 
campo magnético permanecem dentro do 
núcleo, então: 
1
1
2
2 V
N
N
V 
 
 
onde “V2” é a tensão de saída do 
transformador. 
 
2 
 
Experimento – Lei de Lenz e Faraday 
 
Turma:_____ 
 
Aluno:___________________________________________________________ 
Aluno:___________________________________________________________ 
Aluno:___________________________________________________________ 
Aluno:___________________________________________________________ 
Aluno:___________________________________________________________ 
 
10.3 Materiais Utilizados 
 
• Fonte de tensão 
• Multímetro 
• Conectores 
• Ímã permanente 
• Bobina 
• Núcleo magnético 
 
10.4 Procedimento Experimental 
 
1. Conecte a bobina com “N” espiras ao amperímetro na escala de 2 mA (DC). O terminal 1 
deve estar conectado no terminal COM do amperímetro. A bobina deve estar posicionada 
com os fios conectores para cima. Lentamente, aproxime e afaste o ímã da bobina seguindo 
a linha reta do seu eixo de comprimento e observe o sinal “+” ou “–“ na leitura da corrente 
elétrica na tabela 01. Essas respostas elétricas devem ser anotadas para aproximação e 
afastamento de ambos os pólos magnéticos. 
 
 
 
2. Montar o circuito da figura 4. Utilize as bobinas (N1 e N2) com números de espiras 
conhecidos e determine qual é a bobina primária e a secundária. Calcule a tensão “VS” da 
bobina secundária quando a primária tem aplicada uma ddp de 20 V (AC). Da mesma 
forma, qual seria a voltagem “VP” se a bobina secundária sofresse essa mesma diferença de 
potencial gerada pela fonte de tensão AC? 
Usuario
Máquina de escrever
P
Usuario
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N
Usuario
Máquina de escrever
N
Usuario
Máquina de escrever
P
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3. Baseado na atividade teórica anterior, usando o mesmo circuito da figura 04, Os bornes da 
bobina primária devem ser conectados à saída de 20 V (AC), localizada na parte traseira da 
fonte de tensão. Ligar a chave S (Ligar a chave S por um intervalo de tempo menor que 
10 segundos!) e anotar o valor da tensão medida nos bornes da bobina secundária. 
Analogamente meça a tensão na bobina primária quando a mesma tensão de 20 V (AC) é 
aplicada na bobina secundária. 
 
 
 
 
 
4. Comparar os valores teóricos com os experimentais das atividades anteriores. Se há alguma 
diferença mencionar quais poderiam ser as causas. 
 
5. Caso a tensão utilizada na primária fosse contínua (não alternada), qual seria a tensão 
obtida na secundária? Utilizar a equação 01 para justificar sua resposta. 
 
6. Se retirarmos a barra reta do núcleo magnético e aplicarmos uma tensão de 20 V (AC) na 
bobina primária, a tensão na secundária será maior, menor ou igual ao valor obtido na 
atividade do item 3? 
 
7. Uma bobina quadrada de lado 18 cm tem 200 espiras e resistência de 4,0 Ω. Aplica-se um 
campo magnético uniforme e perpendicular ao plano da bobina. O campo varia linearmente 
desde 0 até 0,5 T em 0,8 s. Quais são os valores da FEM e da corrente induzidas na 
bobina? OBS: 1 Volt = 1 Tm
2
/s. 
 
 
 
10.5 Conclusões 
 
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10
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40
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600null
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300
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