Campo Magnético dependente do tempo

Lei de Faraday

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Indutância

Campo Magnético Dependente do Tempo

Como temos observado nas discussões anteriores os fluxos magnéticos variáveis no tempo geram campos elétricos e induzem força eletromotriz. Estes fenômenos podem ser explicados pela Lei de Faraday, como discutido na seção anterior.

Uma forma alternativa de mostrar esta conexão entres os campos e pode ser obtida estudando os fenômenos físicos, que aparecem ao introduzir uma espira condutora e rígida numa região contendo campos magnéticos variáveis no tempo.

A Fig.1 abaixo mostra um exemplo que verifica este fenômeno.

Fig.1 - Correntes induzidas por B(t) variável no tempo

As correntes e as forças eletromotrizes induzidas na espira só serão possíveis, neste caso, pelo fato do campo magnético não ser constante no tempo. Isto implica que o fluxo de também é dependente do tempo, mesmo que área da espira, no interior do campo , se mantenha constante.

A simulação abaixo (Fig. 2) mostra a formação de correntes induzidas em aneis metálicos (condutores) devido a existência de campos magnéticos (), variáveis no tempo. O sentido das correntes induzidas (i) dependerá do sentido de variação fluxo magnético através de cada anel. Se o fluxo magnético através dos anéis for crescente o sentido da corrente induzida será oposto ao ao sentido de i quando criada por fluxo magnético decrescente.

Fig.2 - Correntes induzidas em condutores por
campo magnético B(t) variável no tempo

A força eletromitriz induzida , campos elétricos rotacionais e a variação do fluxo magnético estão relacionados pela lei de Faraday como a seguir;

(1)

Neste caso particular, apenas

varia com o tempo. Assim temos que

(2)

Assumimos a espira rígida com área A constante.

Analisando a equação que correlaciona a força eletromotriz induzida com a variação do fluxo magnético, podemos concluir que basicamente três fatores podem provocar o aparecimento da fem ou variar o fluxo de B em circuitos fechados;

- um deles é o campo magnético ser variável no tempo:
- o segundo estaria relacionado com variação da área com o tempo :
- ou ambas possibilidades ocorrendo simultaneamente : e
- uma outra forma de tornar o fluxo dependente do tempo é gazer com que o ângulo entre os vetores
e seja variável no tempo, assim o protudo escalar será função do tempo.

Na próxima seção discutiremos o caso em que apenas A = A(t) e B = constante e uniforme.

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