Indução eletromagnética: lei de Faraday, lei de Lenz e fem da haste
Informe o número de espiras, o fluxo inicial e final e o tempo para ver a fem induzida, ou o campo, o comprimento e a velocidade de uma haste.
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Lei de Faraday e sinal de Lenz
ε = −N · ΔΦ ÷ Δt (ΔΦ = Φ final − Φ inicial)
Uma bobina de 100 espiras em que o fluxo vai de 0 mWb a 50 mWb em 0,5 s tem fem média induzida de −10 V. O sinal negativo é a lei de Lenz: a corrente induzida cria um campo que se opõe à variação do fluxo. Com o fluxo diminuindo, de 80 a 20,5 mWb, a fem é 595 V, de sinal oposto.
Haste condutora em campo magnético
ε = B · L · v
Uma haste de 0,2 m movendo-se a 2 m/s perpendicularmente a um campo de 0,5 T tem fem de 0,2 V entre as extremidades.
Limites
- A fem calculada é a média no intervalo Δt, com fluxo variando de forma uniforme; a instantânea pode diferir.
- A fórmula da haste vale só com o campo B, o comprimento L e a velocidade v perpendiculares entre si.
- A página não calcula a corrente nem o fluxo a partir da geometria: informe o fluxo em miliwebers.
Perguntas frequentes
Como calcular a fem induzida pela lei de Faraday?
Multiplique o número de espiras pela variação do fluxo e divida pelo tempo, com sinal negativo: ε = −N · ΔΦ ÷ Δt. Para 100 espiras e 50 mWb em 0,5 s, são −10 V.
O que diz a lei de Lenz?
A corrente induzida tem sentido tal que seu campo se opõe à variação do fluxo que a produziu; é o sinal negativo da lei de Faraday.
Como calcular a fem de uma haste em campo magnético?
É ε = B · L · v, com B, L e v perpendiculares entre si. Com 0,5 T, 0,2 m e 2 m/s, são 0,2 V.