Aula 57 - Lei de Faraday e Lei de Lenz

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Lição 57
Indução 
Eletromagnética
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Fluxo Magnético
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
Fluxo Magnético
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
𝜙: 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑀𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 [𝑊𝑏]
𝐵: 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 [𝑇]
𝐴: Á𝑟𝑒𝑎 [𝑚2]
𝜃: Â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑜 𝑣𝑒𝑡𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑒 𝑜 𝑣𝑒𝑡𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙
(Weber)
Fluxo Magnético
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠90°
𝜙 = 0
Fluxo Nulo (90°)
Fluxo Magnético
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠0°
𝜙 = 𝐵𝐴
Fluxo Máximo (0° 𝒐𝒖 𝟏𝟖𝟎º)
1
Lei de Faraday
“Quando o número de linhas de campo que atravessam a espira varia, é induzido
uma Força Eletromotriz na mesma”.
Faraday - 1831
Lei de Faraday
𝜀 = −
∆𝜙
∆𝑡
𝜀: 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝐸𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 [𝑉]
∆𝜙: 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑀𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 [𝑊𝑏]
∆𝑡: 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 [𝑠]
Três maneiras de gerar f.e.m
𝜀 = −
∆𝜙
∆𝑡
𝜙 = 𝐵 ∙ 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃mas
Variando o campo magnético
Variando a área da espira
Variando o ângulo 
Lei de Lenz
“O sentido da corrente i induzida em uma espira é tal que o campo magnético 𝐵𝑖
produzido pela corrente se opõe à variação do campo magnético externo 𝐵𝑒 que
induziu a corrente”.
𝐵𝑖: campo induzido
𝐵𝑒: campo externo
Lenz - 1834
Regra da Mão Direita
Lei de Lenz
𝐵
𝐵𝑒 𝐵𝑖
ESPIRA
Fluxo aumentando
Corrente se opõe à causa que lhe dá origem
𝑖
Lei de Lenz
𝐵
𝐵𝑒 𝐵𝑖
ESPIRA
Fluxo diminuindo
Corrente se opõe à causa que lhe dá origem
𝑖
Indução Eletromagnética
Barra Condutora
Indução Eletromagnética
Barra Condutora
Variação da área
∆𝐴 = 𝐿∆𝑥
∆𝑥
Indução Eletromagnética
Barra Condutora
𝜀 = 𝑣𝐿𝐵
𝜀: 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 [𝑉]
𝑣: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 [𝑚/𝑠]
𝐿: 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎 [𝑚]
𝐵: 𝐶𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 [𝑇]
(UNICENTRO PR) O gráfico mostra como varia no tempo o fluxo magnético através de
cada espira de uma bobina de 300 espiras, enroladas próximas umas das outras,
garantindo que todas são atravessadas pelo mesmo fluxo. Nessas condições, o módulo
da força eletromotriz induzida na bobina no intervalo entre 0 ms e 0,6 ms, em V, é igual a
a) 4,0
b) 4,5
c) 5,0
d) 5,5
e) 6,0
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Eletromagnética e acompanhe
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(IF GO) Sobre uma mesa plana, horizontal e feita de material dielétrico, foi montado o
circuito abaixo representado. Esse circuito é constituído por uma barra metálica de
massa desprezível, comprimento ℓ = 0,50 m e resistência R = 0,50 Ω, que pode deslizar
sem nenhuma resistência sobre trilhos condutores paralelos de resistência desprezível,
devido à ação do peso da massa M = 50 g. Na região onde o circuito se encontra, atuam um
campo magnético uniforme vertical e para cima, de intensidade B = 0,50 T, e um campo
gravitacional igualmente vertical e para baixo, de intensidade g = 10 m.s−2. Sendo assim, é
correto afirmar que a velocidade da barra, considerada constante, será de:
a) 1,00 . 102 m.s−1
b) 8,00 m.s−1
c) 4,00 . 102 m.s−1
d) 4,00 m.s−1
e) 8,00 . 102 m.s−1
(UFRGS RS) O observador, representado na figura, observa um ímã que se movimenta
em sua direção com velocidade constante. No instante representado, o ímã encontra-se
entre duas espiras condutoras, 1 e 2, também mostradas na figura. Examinando as
espiras, o observador percebe que
a) existem correntes elétricas induzidas no sentido horário em ambas espiras.
b) existem correntes elétricas induzidas no sentido anti-horário em ambas espiras.
c) existem correntes elétricas induzidas no sentido horário na espira 1 e anti-horário na
espira 2.
d) existem correntes elétricas induzidas no sentido anti-horário na espira 1 e horário na
espira 2.
e) existe apenas corrente elétrica induzida na espira 1, no sentido horário.
(UDESC) A Figura 7 mostra o gráfico de um campo magnético uniforme, em função do
tempo, aplicado perpendicularmente ao plano de uma espira retangular de 0,50 m2 de
área. O campo magnético é dado em militesla (mT) e o tempo em segundos. Assinale a
alternativa que corresponde aos valores absolutos da tensão induzida na espira, em
milivolts, em cada intervalo de tempo, respectivamente.
a) 6,0; 0,64; 0,00
b) 1,0; 0,67; 0,43
c) 3,0; 0,32; 0,00
d) 1,4; 1,02; 0,00
e) 0,8; 0,23; 1,94
(UDESC) Na Figura 6, a barra feita de material condutor desliza sem atrito, com
velocidade constante de 6,0 cm/s para a direita, sobre trilhos de material também
condutor, no plano horizontal. A barra partiu da extremidade esquerda do trilho em t = 0s.
Nesta região, há um campo magnético uniforme de intensidade de 10– 4 T, como mostra a
Figura. Assinale a alternativa que corresponde ao valor absoluto da tensão induzida, em
microvolts, entre os pontos C e D da barra.
a) 600
b) 6000
c) 0,060
d) 60
e) 0,60