Induçãoe

ondas eletromagneticas

Indução eletromagnetica O que

é???  A indução eletromagnética é o A indução eletromagnética é o

fenômeno no qual um campo fenômeno no qual um campo magnético variável produz em magnético variável produz em

um circuito elétrico uma um circuito elétrico uma corrente elétrica chamada de corrente elétrica chamada de

corrente elétrica induzida.corrente elétrica induzida.

Vários cientistas colaboram com Vários cientistas colaboram com trabalhos nesta área. Em 1820 o físico trabalhos nesta área. Em 1820 o físico dinamarquês Hans Oersted (1777-1851) dinamarquês Hans Oersted (1777-1851) descobriu que a agulha magnética de descobriu que a agulha magnética de uma bússola era defletida por uma uma bússola era defletida por uma corrente elétrica. Outros experimentos corrente elétrica. Outros experimentos mostraram que a corrente elétrica mostraram que a corrente elétrica poderia gerar um campo magnético.poderia gerar um campo magnético.

Faraday descobriu que uma corrente Faraday descobriu que uma corrente elétrica era gerada ao posicionar um elétrica era gerada ao posicionar um imã no interior de uma bobina de fio imã no interior de uma bobina de fio condutor. Deduziu que se movesse a condutor. Deduziu que se movesse a

bobina em relação ao imã obteria bobina em relação ao imã obteria uma corrente elétrica contínua, uma corrente elétrica contínua,

efeito que após comprovado efeito que após comprovado recebeu o nome de indução recebeu o nome de indução

eletromagnética.eletromagnética.

A indução eletromagnética é o A indução eletromagnética é o princípio básico de funcionamento princípio básico de funcionamento dos geradores e motores elétricos, dos geradores e motores elétricos, sendo estes dois equipamentos sendo estes dois equipamentos iguais na sua concepção e iguais na sua concepção e diferentes apenas na sua utilização.diferentes apenas na sua utilização.

No gerador elétrico, a movimentação de uma bobina em No gerador elétrico, a movimentação de uma bobina em relação a um imã produz uma corrente elétrica, enquanto relação a um imã produz uma corrente elétrica, enquanto no motor elétrico uma corrente elétrica produz a no motor elétrico uma corrente elétrica produz a movimentação de uma bobina em relação ao imã.movimentação de uma bobina em relação ao imã.

A seguir, a ilustração representa o efeito de indução A seguir, a ilustração representa o efeito de indução eletromagnética, como pesquisado por Faraday:eletromagnética, como pesquisado por Faraday:

A movimentação de um campo elétrico próximo a uma bobina produz a A movimentação de um campo elétrico próximo a uma bobina produz a corrente elétrica i.corrente elétrica i.

O princípio da indução eletromagnética é O princípio da indução eletromagnética é também a base de funcionamento dos também a base de funcionamento dos eletroímãs, equipamentos que geram campos eletroímãs, equipamentos que geram campos magnéticos apenas, enquanto uma corrente magnéticos apenas, enquanto uma corrente elétrica produz o efeito de indução. Uma vez elétrica produz o efeito de indução. Uma vez desligados perdem suas propriedades, ao desligados perdem suas propriedades, ao contrário dos imãs permanentes.contrário dos imãs permanentes.

Faraday, em seus estudos e experimentações, Faraday, em seus estudos e experimentações, percebeu que a corrente induzida que aparecia percebeu que a corrente induzida que aparecia no circuito mudava de sentido constantemente, no circuito mudava de sentido constantemente, ou seja, em um dado momento ela estava em um ou seja, em um dado momento ela estava em um sentido em outro ela estava em sentido contrário sentido em outro ela estava em sentido contrário ao primeiro. Apesar de perceber esse ao primeiro. Apesar de perceber esse acontecimento, Faraday não conseguiu chegar a acontecimento, Faraday não conseguiu chegar a uma lei que indicasse como determinar o sentido uma lei que indicasse como determinar o sentido da corrente induzida.da corrente induzida.

Foi somente no ano de 1834, poucos anos após Foi somente no ano de 1834, poucos anos após a publicação dos trabalhos de Faraday, que o a publicação dos trabalhos de Faraday, que o físico russo Heinrich F.E. Lenz apresentou uma físico russo Heinrich F.E. Lenz apresentou uma regra, atualmente conhecida como Lei de Lenz, regra, atualmente conhecida como Lei de Lenz, que permite indicar o sentido da corrente que permite indicar o sentido da corrente induzidainduzida. .

Ao fazer essas observações Lenz concluiu que o Ao fazer essas observações Lenz concluiu que o sentido da corrente é o oposto da variação do sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu origem. Assim campo magnético que lhe deu origem. Assim sendo, Lenz formulou uma lei que ficou sendo, Lenz formulou uma lei que ficou conhecida como a Lei de Lenz e pode ser conhecida como a Lei de Lenz e pode ser enunciada da seguinte forma:enunciada da seguinte forma:

A corrente induzida em um circuito aparece A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o campo sempre com um sentido tal que o campo magnético que ele cria tende a contrariar a magnético que ele cria tende a contrariar a variação do fluxo magnético através da espiravariação do fluxo magnético através da espira..

Os transformadores de tensão, chamados Os transformadores de tensão, chamados normalmente de transformadores, são normalmente de transformadores, são dispositivos capazes de aumentar ou dispositivos capazes de aumentar ou reduzir valores de tensão.reduzir valores de tensão.

O seu funcionamento é baseado na criação de O seu funcionamento é baseado na criação de uma corrente induzida no secundário, a partir da uma corrente induzida no secundário, a partir da variação de fluxo gerada pelo primário.variação de fluxo gerada pelo primário.

A tensão de entrada e de saída são A tensão de entrada e de saída são proporcionais ao número de espiras em cada proporcionais ao número de espiras em cada bobina. Sendo:bobina. Sendo:

Se considerarmos que toda a energia é Se considerarmos que toda a energia é conservada, a potência no primário deverá ser conservada, a potência no primário deverá ser exatamente igual à potência no secundário, exatamente igual à potência no secundário, assim:assim:

Ondas eletromagnéticasOndas eletromagnéticasDe grande utilidade prática, as ondas De grande utilidade prática, as ondas eletromagnéticas são utilizadas em todos eletromagnéticas são utilizadas em todos os ramos da ciência. Você mesmo neste os ramos da ciência. Você mesmo neste instante, está irradiando ondas instante, está irradiando ondas eletromagnéticas, cuja frequência se eletromagnéticas, cuja frequência se encontra no infravermelho, devido ao calor encontra no infravermelho, devido ao calor de seu corpo.de seu corpo.

O resultado da interação de campos O resultado da interação de campos variáveis é a produção de ondas de campos variáveis é a produção de ondas de campos elétricos e magnéticos que podem se elétricos e magnéticos que podem se propagar até mesmo pelo vácuo e propagar até mesmo pelo vácuo e apresentam propriedades típicas de uma apresentam propriedades típicas de uma onda mecânica, como reflexão, retração, onda mecânica, como reflexão, retração, difração, interferência e transporte de difração, interferência e transporte de energia. energia. A essas ondas dá-se o nome de A essas ondas dá-se o nome de ondas eletromagnéticasondas eletromagnéticas..

As ondas eletromagnéticas tem As ondas eletromagnéticas tem como característica principal a sua como característica principal a sua velocidade. Da ordem de 300.000 velocidade. Da ordem de 300.000 Km/s no vácuo, no ar sua velocidade Km/s no vácuo, no ar sua velocidade é um pouco menor. Considerada a é um pouco menor. Considerada a maior velocidade do universo, elas maior velocidade do universo, elas podem vencer vários obstáculos podem vencer vários obstáculos físicos, tais como gases, atmosfera, físicos, tais como gases, atmosfera, água, paredes, dependendo da sua água, paredes, dependendo da sua frequência.frequência.

Em uma onda eletromagnética, o campo elétrico variável e o Em uma onda eletromagnética, o campo elétrico variável e o campo magnético variável estão intimamente ligados: ambos campo magnético variável estão intimamente ligados: ambos variam em fase, ou seja, quando um deles atinge a intensidade variam em fase, ou seja, quando um deles atinge a intensidade máxima, o mesmo ocorre com o outro e, quando um deles se máxima, o mesmo ocorre com o outro e, quando um deles se anula, o outro também se anula.anula, o outro também se anula.

Além disso, os campos e são perpendiculares um ao outro e Além disso, os campos e são perpendiculares um ao outro e também à direção de propagação da onda que se desloca com também à direção de propagação da onda que se desloca com velocidade v. Isso nos permite classificar a onda eletromagnética velocidade v. Isso nos permite classificar a onda eletromagnética como onda transversal. A figura abaixo mostra-nos a disposição como onda transversal. A figura abaixo mostra-nos a disposição dos campos elétricos e magnéticos de uma onda dos campos elétricos e magnéticos de uma onda eletromagnética, e a direção e o sentido de sua propagaçãoeletromagnética, e a direção e o sentido de sua propagação

..

Observe que a distância entre dois pontos vizinhos de Observe que a distância entre dois pontos vizinhos de máximo do campo elétrico, ou do campo magnético, máximo do campo elétrico, ou do campo magnético, corresponde ao comprimento de onda a onda corresponde ao comprimento de onda a onda eletromagnética. Para as ondas eletromagnéticas vale, eletromagnética. Para as ondas eletromagnéticas vale, também, a equação fundamental das ondas: Equação também, a equação fundamental das ondas: Equação fundamental das ondas,fundamental das ondas,em que f é a frequência com que os campos variam.em que f é a frequência com que os campos variam.

O sentido de propagação de uma onda eletromagnética O sentido de propagação de uma onda eletromagnética pode ser obtido a partir da direção e sentido dos campos pode ser obtido a partir da direção e sentido dos campos elétrico e magnético , aplicando-se a regra da mão elétrico e magnético , aplicando-se a regra da mão esquerda.esquerda.

Assim, é possível estabelecer uma relação entre Assim, é possível estabelecer uma relação entre a intensidade E do campo elétrico e a a intensidade E do campo elétrico e a intensidade B do campo magnético:intensidade B do campo magnético:

em que v é a velocidade de propagação da onda em que v é a velocidade de propagação da onda eletromagnética.eletromagnética.