Lei de faraday-neumann-lenz

Páginas: 5 (1046 palavras) Publicado: 20 de maio de 2013
Lei de Faraday-Neumann-Lenz
A lei de Faraday-Neumann-Lenz, ou lei da indução eletromagnética, é uma das quatro equações de Maxwell que regem o eletromagnetismo clássico. É com essa lei que se entende a produção de corrente elétrica em um circuito colocado sob efeito de um campo magnético variável ou por um circuito em movimento em um campo magnético constante. É a base do funcionamento dosalternadores, dínamos e transformadores.

História

Inicialmente Michael Faraday trabalhava em experimentos de química, supervisionado por seu chefe sir Humphry Davy, mas à luz dos resultados obtidos por Oersted sobre como correntes elétricas geravam campos magnéticos, o interesse de Faraday o fez iniciar uma série de experiências que resultaram na exposição à Royal Society de Londres, no dia 24 denovembro de 1831, do "Experimental Researches in Eletricity"1 , um trabalho que continuou ao longo dos anos posteriores onde Faraday cobriu vários fenômenos elétricos. Nessa primeira etapa ele fez experiências na esperança de encontrar analogias entre o comportamento de cargas em movimento (corrente elétrica) e de cargas paradas em condutores.
A hipótese inicial era de que, assim como um corpocarregado pode induzir cargas elétricas em outros corpos, correntes elétricas seriam capazes de induzir correntes em circuitos próximos. No entanto, em suas experiências, Faraday foi capaz de perceber que uma corrente estacionária não gera nenhuma corrente em um circuito próximo. Contudo, o ato de ligar ou desligar essa corrente induzia sim uma força eletromotriz no circuito que esteve sempredesligado. Ao longo do trabalho no laboratório, ficou claro para ele que a geração de correntes induzidas dependia da variação temporal da corrente indutora.
Com esses resultados, Faraday foi em busca da lei que rege o fenômeno de indução. Para tal, ele trabalhou com o conceito de linhas de campo, conceito derivado dos padrões apresentados por limalhas de ferro quando expostas a um campo magnético.Para Faraday, todo o espaço seria preenchido pelas linhas de campo magnético e a densidade dessas linhas seria correspondente à intensidade do campo naquele ponto e portanto à força magnética naquele ponto.
Mais tarde Faraday percebeu que um ímã natural também gerava uma corrente em um circuito próximo se esse ímã fosse aproximado ou se houvesse qualquer movimento relativo entre o circuito e o ímã.A indução então dependia do movimento relativo às linhas de campo magnético em sua proximidade. A descrição exata dessa relação foi tema de suas experiências durante muito tempo.
Em 1832 ele estabeleceu que correntes induzidas, produzidas sob as mesmas condições, em fios diferentes eram proporcionais à condutividade dos fios. Esse resultado mostra que a corrente induzida gera uma forçaeletromotriz e essa pode ser observada como uma corrente em um circuito fechado, ou uma diferença de potencial em um circuito aberto.
Temos então uma espécie de "espelho" da Lei de Ampère. Enquanto a Lei de Ampère diz como uma corrente gera um campo magnético, temos a Lei de Faraday, que mostra como um campo magnético (a variação dele) pode gerar uma corrente.

Lei de Faraday-Neumann-Lenz

Tal lei éderivada da união de diversos princípios. A lei da indução de Faraday, elaborada por Michael Faraday em 1831, afirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, por unidade de tempo.1 Faraday definiu essa lei de maneira verbal, usando o arcabouço de linhas de campo que elemesmo havia desenvolvido, o que dificultou a transmissão de suas idéias no meio acadêmico. Apenas no ano de 1845 Franz Ernst Neumann escreveu a Lei em uma forma matemática:
[pic]

Onde [pic]é o fluxo, definido como:
[pic]

A superfície S é qualquer superfície cuja borda seja o circuito que está sofrendo indução. Usando a definição de FEM e tornando [pic]infinitesimal temos:2...
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