Fsica 3 Eletricidade e Magnetismo

Semana 11 Lei de Faraday

A lei de induo de Faraday

Quando o fluxo magntico atravs da rea delimitada pelo circuito modificado surgir uma corrente neste circuito durante a mudana.

Bdtd =

=S

B AdBrr

B

[B] = 1 Wb

1 Weber = 1 T.m2

Lei de induo de Faraday:

A lei de induo de Faraday Barra que pode se mover sobre os trilhos do circuito:

x x x x

x x x xI

R -v

Fm

FeL

+ +

Encontre a corrente usando a fora de Lorentz. Encontre a corrente usando a lei de Faraday.

x x x x

x

- -

A lei de Lenz Determinao do sentido da corrente:Uma corrente induzida surgir numa espira condutora fechada com umsentido tal que ela se opor variao que a produziu.

x x x x Se a barra movida com velocidadex x x x

x x x x

x x x x

IR

v

FmLI

x

Se a barra movida com velocidadeconstante, surge uma fora, no sentidocontrrio:

BLIFrrr

= ILBF =

Energia externa fornecida ao circuito para manter o movimento:

== xdFdtd

dtdWP r

r ( )IBLxdtdP = IBLv=

A lei de Lenz Esta energia dissipada no resistor:

Corrente:

RIIBLv 2= == BLvIR

RI =

RBLv

=

RvLBP

222

=

Potncia dissipadano resistor.

A barra da figura movida com velocidade v constante. Qual a fora necessria para manter este movimento?

R R R

x x x x

x x x x

x x x x

I1R1

v

L I2

x

R2

Circuitos em movimento

Calcule a fora eletromotriz:

x x x x

x x x x vb

x

x x x xa

Gerador de corrente alternada Espira em um campo magntico constante.

Beixo

Se a espira est girando em torno do seu eixo,fazendo N voltas por segundo, mostre que acorrente flui alternadamente pela espira.

Campo eltrico induzido Suponha um anel em um campo magntico.

x x x x

x x x x

O que acontece se a intensidade docampo magntico aumentada a umarazo constante?

I

dl

= ldEqdqd rr

x x x x

dl

Lei de Lenz: surge uma corrente no sentido anti-horrio.

Fora eletromotriz:dq

dW= = ldFdq

d rr

= ldEdqdq rr

= ldErr

=S

AdBdtdldE

rrrr

(Lei de Faraday)

Indutncia Considere dois circuitos prximos um do outro:

I1+-

I2+-

Se h corrente, os dois circuitos geramcampo magntico.

1 2 Os campos gerados so proporcionais s correntes:1 2 Os campos gerados so proporcionais s correntes:

=C IdlB 0.

Fluxo de campo magntico em 1: 221111 IMILB +=

Fluxo de campo magntico em 2: 112222 IMILB +=

L1, L2 : auto-indutncia ou indutncia

M12 = M21 = M : indutncia mtua

Indutncia Se as correntes variam, surge a f.e.m.:

dtd B1

1

=dtdIM

dtdIL 211 =

dtd B2

2

=dtdIM

dtdIL 122 =

Unidade de indutncia no S.I: henry (H)

1 H = 1 T.m2/A = 1 V.s/A

Indutor: dispositivo que gera um fluxo magntico.

Se o indutor uma bobina com N espiras:

dt2 dtdt2

= NB

)( = Ndtd

dtd

B dtdIL=

INL = (Indutncia)

Auto-indutncia de um solenide

Indutncia

Auto-indutncia de um toride

Toride de seo quadrada.

ba

b