Submódulo 3: Magnetismo, indução e aplicações

⚡ Indução Eletromagnética: Lei de Faraday, Fluxo e Aplicações

A indução eletromagnética descreve como uma força eletromotriz (em inglês, emf) surge em um circuito quando o fluxo magnético atravessa a superfície do circuito varia no tempo. A Lei de Faraday pode ser expressa pela relação σ = -dΦ_B/dt, onde Φ_B é o fluxo magnético atravessando a quina superfície (com força normal) e t ≡ tempo. Em termos simples, quanto mais rápido o campo magnético muda no tempo, maior é a fem induzida. Em unidades SI, o fluxo é medido em Webers (Wb) e a fem em volts. (1)

O fluxo magnético é dado pela expressão Φ_B = ∮ B · dA, com A a área da superfície atravessada pela linha de corrente. Se a bobina gira ou se o campo varia, o fluxo muda e uma fem aparece. A leis de Maxwell descrevem, de forma mais geral, como um campo magnético varia no tempo para gerar um campo elétrico circulante. (1)

Existe, ainda, a Lei de Lenz, que determina a direção da corrente induzida: a corrente induzida sempre se opõe à mudança de fluxo que a gerou. Em termos práticos, ao aproximar um ímã de uma bobina, a amperagem inducida gera um campo que repele o ímão, e ao afastá-lo, favorece a aproximação. Esse princípio é fundamental para o funcionamento de transformadores, geradores e motores elétricos. (2)

Questões de ENEM costumam exigir identificação de situação de indução, cóm ficarão as curvas de variação do fluxo e como calcular a corrente induzida em circuitos simples. Em termos práticos, imagine transformar energia mecânica em elétrica usando um gerador, ou reduzir tensão com um transformador em redes de distribuição. (2)