Cálculo da corrente elétrica induzida

Espira retangular no campo magnético de um ímã permanente em forma de U

Sabemos que temos a possibilidade de determinar o valor de uma corrente elétrica induzida em situações bastante simples. Vejamos a figura acima: nela temos uma espira retangular fixa, com uma lâmpada, e um lado AB que pode se movimentar. De acordo com a figura podemos verificar que a espira encontra-se imersa em um campo magnético de um ímã em formato de U. Ainda com relação à figura, vamos supor que o campo magnético provocado pelo ímã seja uniforme e perpendicular ao plano interior da espira.

Para que o número de linhas de campo que atravessam a espira seja aumentado, basta mover o lado AB da figura acima. Porém, como consequência desse movimento, surgirá uma força eletromotriz entre os pontos A e B do circuito. A força eletromotriz que aparecerá nada mais é do que o resultado do acúmulo de elétrons livres em um dos terminais A (com a consequente diminuição de sua quantidade em B), provocado pela ação da força magnética sobre eles.

A fim de calcularmos a corrente induzida, usaremos a equação do fluxo no campo magnético (?). Esse fluxo é decorrente do produto entre a intensidade do campo (B), a área da superfície interna da espira (A) e o seno do ângulo (θ) entre o campo e essa superfície.

A unidade de medida do fluxo é T.m2. A força eletromotriz entre os terminais AB resulta da variação desse fluxo magnético, ou seja:

O módulo da força eletromotriz (ε) induzida pode ser obtido pela divisão entre a diferença do fluxo do campo magnético em dois instantes e o intervalo de tempo transcorrido entre eles.

Na figura acima podemos fazer variar, de quatro maneiras diferentes, o fluxo magnético através da espira:

1– mover o lado AB no sentido indicado na figura;
2 – mover o lado AB no sentido oposto ao indicado na figura;
3 – manter o lado AB fixo e girar a espira no sentido horário;
4 – manter o lado AB fixo e girar a espira no sentido anti-horário.

A tensão elétrica induzida nos terminais AB provocará uma corrente no circuito, que acenderá a lâmpada se sua tensão nominal for compatível com a tensão induzida. A intensidade da corrente corresponde à divisão entre a força eletromotriz induzida e a resistência elétrica do filamento da lâmpada. 





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Por: Domiciano Correa Marques da Silva

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