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2015-03-19T15:39:15Z

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{{eletromagnetismo}}
A '''indução electromagnética''' é o fenômeno que origina a produção de uma [[força electromotriz]] (f.e.m. ou [[Diferença de potencial|Tensão]]) num meio ou corpo exposto a um campo magnético variável, ou bem num meio móvel exposto a um campo magnético estático. É assim que, quando o dito corpo é um condutor, produz-se uma [[corrente eléctrica|corrente]] induzida. Este fenómeno foi descoberto por [[Michael Faraday]] que o expressou indicando que a magnitude da tensão induzida é proporcional à variação do [[fluxo magnético]] (''[[Lei de Faraday-Neumann-Lenz|Lei de Faraday]]'').

Por outro lado, [[Heinrich Lenz]] comprovou que a corrente devida ao f.e.m. induzida se opõe à mudança de fluxo magnético, de tal forma que a corrente tende a manter o fluxo. Isto é válido tanto para o caso em que a intensidade do fluxo varie, ou que o corpo condutor se mova em relação a ele.

Indução electromagnética é o princípio fundamental sobre o qual operam [[transformador]]es, [[gerador]]es, [[motor eléctrico|motores elétricos]] e a maioria das demais máquinas eléctricas.

Independentemente do tipo de combustível ou fonte de energia usada para gerar energia elétrica, em quase todos os casos é gerada energia mecânica de rotação que é logo usada para gerar eletricidade.

Um exemplo é a [[energia eólica]], uma das fontes de energia renováveis que estão a ser utilizadas para reduzir a contaminação produzida pelos combustíveis fósseis. Portugal é um dos países em que a energia eólica corresponde a uma percentagem mais elevada da energia elétrica total, com aproximadamente 9%.
<ref name="Villate">[ ''Eletricidade e Magnetismo''. Porto: Jaime E. Villate, 20 de março de 2013. 221 págs]. [[Creative Commons]] Atribuição-Partilha (versão 3.0) [[ISBN]] 978-972-99396-2-4. Acesso em 20 jun. 2013.</ref>

O princípio que permite transformar a energia mecânica de rotação em eletricidade é a indução eletromagnética.

==Campo elétrico induzido==
Consideremos uma barra condutora em movimento dentro de um campo magnético uniforme, <math>\vec{B}</math>, como se mostra na figura abaixo. Sobre cada partícula com carga <math>q</math> dentro do condutor atua uma força magnética:

<math>
\vec{F}_\mathrm{m} = q\,\vec{v}\times\vec{B}
</math>

[[File:Barra cond.png|thumb|right|400px|Barra condutora em movimento, dentro de um campo magnético. A força
magnética faz acumular cargas opostas nos extremos da barra.]]

Essa [[força magnética]] faz deslocar as cargas de condução no condutor; na situação da figura acima, ficará um excesso de cargas negativas no extremo inferior da barra, e um excesso de cargas positivas no extremo superior, independentemente do sinal das cargas de condução.<ref name=Villate>[ ''Eletricidade e Magnetismo''. Porto: Jaime E. Villate, 20 de março de 2013. 221 págs]. [[Creative Commons]] Atribuição-Partilha (versão 3.0) [[ISBN]] 978-972-99396-2-4. Acesso em 20 jun. 2013.</ref>

Mas se analisarmos o problema do ponto de vista do referencial S', que se desloca com o condutor, nesse referencial o condutor está em repouso e, portanto, não existe nenhuma força magnética sobre as cargas. Como
se explica acumulação de cargas nos dois extremos da barra?

O problema está em que a velocidade é uma grandeza relativa, diferente em diferentes referenciais; isso implica que, para que a equação acima seja correta, é preciso alguma condição adicional que defina exclua todos os referenciais, excepto um onde a equação é válida. A [[segunda lei de Newton]] implica que as força deve ser invariante, devido a que a aceleração e a massa são invariantes.

O problema resolve-se admitindo que os campos elétrico e magnético não são invariantes. Dois observadores em dois referenciais diferentes observam diferentes valores para os campos elétrico e magnético, mas
observam a mesma força eletromagnética:

<math>\vec{F} = q\left(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B}\right)</math>

[[File:Camp eletrico ind.png|thumb|right|250px|Campo elétrico induzido pelo movimento dentro do campo magnético.]]

A força eletromagnética é invariante. A primeira equação é válida unicamente num referencial em que o campo elétrico seja nulo. No referencial que se desloca com a barra na figura, deverá aparecer um campo elétrico '''induzido''':

<math>\vec{E}_\mathrm{i} = \vec{v}\times\vec{B}</math>

que produz uma força elétrica igual à força magnética observada no referencial em que a barra se desloca com velocidade relativa <math>\vec{v}</math>.(figura ao lado)

É como se existisse uma <math>\emph{fem}</math>, no condutor, igual a diferença de potencial entre os
extremos. <ref name=Villate>[ ''Eletricidade e Magnetismo''. Porto: Jaime E. Villate, 20 de março de 2013. 221 págs]. [[Creative Commons]] Atribuição-Partilha (versão 3.0) [[ISBN]] 978-972-99396-2-4. Acesso em 20 jun. 2013.</ref>

Se o comprimento da barra for <math>L</math>, a fem induzida será:<ref name=Villate>[ ''Eletricidade e Magnetismo''. Porto: Jaime E. Villate, 20 de março de 2013. 221 págs]. [[Creative Commons]] Atribuição-Partilha (versão 3.0) [[ISBN]] 978-972-99396-2-4. Acesso em 20 jun. 2013.</ref>

<math>\varepsilon_i = L\,|\vec{v}\times\vec{B}|</math>

[[Categoria:Eletromagnetismo|Inducao electromagnetica]]
{{referências}}
[[cs:Elektromagnetická indukce]]
[[it:Induzione elettromagnetica]]
[[tr:İndüksiyon (Elektromanyetik indüksiyon)]]

Indução eletromagnética - Histórico de revisões

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