Fluxo Magnético - Indução eletromagnética - Eletromagnetismo - Aula 10 - Prof. Marcelo Boaro

Fala galera tudo bem Galera para quem não me conhece eu sou o professor Marcelo boaro professor de física eu gravo vídeo aula de todo conteúdo da física no ensino médio e pré-vestibular tá bom nesse momento meu querido tô gravando vídeoaulas de eletromagnetismo eletromag eletromag eu gravo também resolução de alguns vestibulares dicas de alguns vestibulares dica do Enem e tudo mais Tá legal Muito bem nesse momento tô na aula 10 eletromag e intitulada fluxo magnético fic mas antes Deixa eu fazer um pedido para você já assistiu algum vídeo meu tá gostando do meu trabalho tá vendo

os vídeos tá gostando por favor dá um joinha no vídeo inscreva-se no canal E compartilhe esses vídeos favorite esses vídeos que é o retorno que eu quero Tá bom é só isso aí galera se você tá aprendendo e esse retorno pro Canal ficar movimentado tá ótimo eu vou gravar se Deus quiser todo o conteúdo da física tudo tudo tudo tudo nesse momento não gravei tudo ainda mas eu vou gravar tudo e postar para vocês no meu canal no YouTube sempre totalmente totalmente grátis tá para todo mundo sempre sempre sempre meu site Quando estiver pronto Não

tá pronto ainda vou deixar na descrição do vídeo eh o site lá lá vai ter listas de exercícios e outras coisas mais eh por enquanto não tem mas vai ter Tá bom então você tá gostando do meu trabalho é esse retorno que eu quero meu querido nesse momento eletromag aula 10 fluxo magnético gente aula um e dois eu falei de imans os conceitos básicos é aut magnetismo Ah outra coisa você quer ver como é que eu expliquei o outros assuntos entra no meu Ah no meu canal e você tem as playlists lá tá bom tem

playlist eletrodinâmica eletromag estática hidrostática tudo divididinho nesse momento não gravei tudo como eu já falei mas quando tiver vai est tudo divididinho lá tá bom que eu já gravei tá lá postado organizado certinho então na aula um de eletromag eu falei para você do quê imans aula um e dois discutimos conceitos básicos aula 1 e 4 discutir força que surge e sobre partícula né se eu jogo partícula surge sobre ela uma força tá legal ah aula eh 3 e 4 foi isso Aula 5 6 e 7 foi campo magnético gerado por corrente elétrica aula 8

e 9 foram as forças que agem entre eh fios tá a força que surge quando eu pego um fio põe numa região de campo e a última aula aula nove inclusive o link apareceu ali você viu né se você não viu ainda se quer ver lá tá lá ah e força entre fios quando eu ponho dois F que eu faço passar corrente elétrica surge em torno deles um campo magnético e vai haver uma força de interação entre eles isso discuti em detalhes na aula 9 meu querido nesse momento eu vou discutir a aula 10 fluxo

magnético pra frente por quê Porque eu tenho que discutir com vocês uma coisa chamada lei de Lens discutir com vocês leate farad que tudo isso aqui é um assunto nós chamamos de indução magnética tá bom indução magnética E para isso eu tenho que fazer com vocês a discussão detalhada nesse momento do que é fluxo magnético que você possa entender galera deixa eu contextualizar ó ah um breve história então eu falei para você que conhecimento de eletricidade e conhecimento de magnetismo já estão Ah já são da humanidade desde ó de muito tempo desde a Grécia antiga

China antiga lembra que eu comentei muito bem então essas coisas passaram a ser estudadas juntas como como e Versões de uma mesma coisa a partir de 1820 quando um senhor chamado Hans Christian orest um físico dinamarquês fazendo Os experimentos com eletricidade ele percebeu que ao passar corrente elétrica no fio surgia em torno desse fio alguma coisa que essa coisa interagia com uma bússola que tivesse ali bom mas eles já sabiam que o que interagia com bússola eraa campo magnético então ele concluiu o quê horas então corrente elétrica no fio gera um campo magnético interage com

uma bússola certo certo isso em 1820 aí galera e um questionamento que foi bastante natural foi o seguinte bom pera aí pera aí pera aí boar pera aí como é que foi o questionamento A ideia é a seguinte esses caras pensaram assim gente magnetismo eletricidade são coisas separadas Tá mas espera aí o orest isso naquele momento orest acabou de descobrir que se fazer e se você fizer passar uma corrente elétrica no fio surge um campo magnético em torno dele então pera aí meu fenômenos elétricos geram fenômenos magnéticos fazer passar corrente elétrica produz um campo magnético

isso aí a os caras se questionaram se questionaram assim ó pera aí pera aí pera aí pera aí será que eu consigo usando fenômenos magnéticos gerar corrente elétrica entenderam a ideia corrente elétrica no fio gerou o campo magnético corrente elétrica no fio gerou o campo magnético corrente elétrica no fio gerou campo magnético sim opa pera aí então será que se eu fizer de alguma maneira trabalhar com fenômenos magnéticos com ímã junto com fios eu vou produzir nesse fio uma corrente elétrica será que isso é possível sim cara e foi isso essa conclusão que o Michael

Faraday eh conseguiu provar em 1831 então Michael farad pegou o quê pegou alguns imã fenômenos magnéticos que eles conheciam colocou galera espiras tá por exemplo como essa daqui ó essa é minha espir inha didática pegou espiras pegou esse ímã e fez variar eh a posição desse ímã próximo da espira e ele notou que aqui havia o surgimento de uma corrente elétrica ah galera Essa época aqui é um Marco extremamente importante pra história ah da humanidade tá de desenvolvimento tecnológico por quê Porque a partir desse momento aqui eh foi possível surgimento da vida como a gente

conhece hoje produção de energia elétrica transmissão de energia elétrica o uso da energia elétrica eh nos grandes centros urbanos produção de gerador motor elétrico tudo isso que nós temos hoje em dia que está tão integrado na nossa vida que a gente nem se dá conta né só quando cai a internet ou cabe a energia elétrica você fala assim não não não tenho não tenho acesso não cadê energia elétrica né a gente tá tão acostumado com isso que quando raramente acaba você fica meio perdido Isso tudo foi possível a partir desse momento Ah então Michael faden

descobriu que E se eu pego um ímã e aproximo e afasto de uma bobina de uma espira vai gerar uma corrente elétrica gera uma corrente elétrica aqui faz com que uma lâmpada senda ou uma lâmpada pisque né se ele aproximar afastar em determinadas maneiras essa lâmpada vai piscar Então olha galera que descoberta fundamental Então a partir de 1831 aí foi desenvolvendo cada vez mais aí foram desenvolvendo os os geradores de eletricidade foram desenvolvendo os motores elétricos a partir desse período aqui bom Então essa é a ideia galera faço aproximar ou afastar um ã vai acontecer

alguma coisa aqui que a gente vai estudar hoje que vai gerar uma corrente elétrica entendeu vai acontecer alguma coisa aqui que vai gerar uma corrente elétrica essa corrente elétrica gerada é chamada de corrente elétrica induzida tá por isso que chama de indução magnética tá eh com graças à variação da posição desse ímã gerou uma corrente induzida nesse fio aqui gente eu tô fazendo o conteúdo divididinho como você já percebeu Então eu tenho aula 10 aula 11 aula 12 aula 13 aula 14 para discutir isso em detalhes tá até o entendimento na aula 14 de transformadores

isso tudo Eu vou explicar eu vou fazer uma aula e pra Lei Lens fazer uma aula PR pr pra Lei Faraday tá tô fazendo a primeira aula aqui de e fluxo magnético Então vamos entender direitinho passo a passo você mandar bem para caramba em magnetismo ó e eletromag tá bom galera Então vamos lá para você entender bem essa história de Corrente induzida na espira uma corrente que surge na espira se eu aproximo ou afasto o ímã tá ligado a uma lâmpada já é suficiente paraa lâmpada piscar aproximo o imã tem uma lâmpada aqui ó a

lâmpada pisca afasto o imã essa lâmpada pisca para nós entendermos isso bem eu parto do da definição de fluxo do vetor indução magnética galera Então vamos lá ó eu tenho uma espira aqui tá bom ah e como todos os meus exemplos aquela parede representa o Polo Norte de um o Polo Sul daquele imã tá virado para lá essa parede aqui representa o Polo Sul de outro imã o Polo Norte desse imã tá virado para lá não importa onde tá bom então Ó eu tenho um campo magnético aqui OK Eu tenho campo magnético aponta para lá

ó Então eu tenho um campo magnético aqui aí eu pego uma espira e ponho meu querido nessa região de Campo eu pego uma espira como essa aqui min espinha didática coloco aqui no região de campo então que que vai acontecer meu querido linhas linhas desse campo magnético linhas desse vetor indução magnética estão furando essa espira estão passando aqui por dentro tá bom então linhas do campo vão estar aqui por dentro o que que é o fluxo magnético fluxo magnético você pode entender como sendo o qu o fluxo magnético tá associado a quantidade de linhas que

vão estar perfurando a área dessa espira entendeu Ó aqui tem área não tem você não tem as linhas aqui como as linhas produzidas por um ã Então você tem as linhas aqui a quantidade de linhas que estão furando aqui tá associada ao fluxo magnético fluxo do vetor indução magnética entendeu então mais linhas passando aqui maior o fluxo se eu viro essa espira assim por exemplo vai ter uma área efetiva menor para essas linhas passarem menor número de linhas passando aqui menor o fluxo tá legal então isso é fluxo galera isso é fluxo quantidade de linhas

que estão passando aqui bom ah pra gente formalizar o nosso estudo e eu escrever para você a equação que tá associada ao fluxo magnético eu tenho que explicar para você uma coisa chamada vetor normal vetor unitário normal então Ó eu tenho uma área aqui essa espira tem uma área né espira a área aqui é pr quado se fosse se fosse quadrada seria lado vez lado se fosse retangular seria lado vez lado e assim por diante né bom existe uma certa área aqui eu pego um vetor unitário e defino o vetor unitário perpendicular a área entendeu

Ó visto aqui de lado para você enxergar melhor ó o vetor unitário ele tá exatamente aqui ó se eu viro a área para cá o vetor unitário vira também nãoé é um vetor perpendicular um vetor normal tá a área é assim que nós definimos então ó tá aqui a área tá aqui o vetor normal viro a área para cá o vetor normal tá para cima vira área assim vetor normal tá para lá viro para baixo vetor normal tá para baixo tá bom então esse meu querido minha querida é o vetor normal tá bom é o

vetor normal muito bem ah e o vetor campo magnético tá atravessando aqui ok vetor Camp magnético tá atravessando aqui nós definimos como o fluxo magnético representamos pela letra phi letra grega phi fluxo magnético como sendo B ve a vezes cosseno do ângulo formado entre o vetor normal e o campo como é que é boaro como é que é só isso galera só isso sem stress fluxo magnético é o campo magnético tá o vetor indução magnética vezes a área da espira vezes o cosseno do ângulo formado Cuidado hein cuidado cosseno do ângulo formado entre o vetor

Campo vetor indução e o vetor normal tá bom é assim que é definido cosseno do ângulo á logo olha só aqui ó se eu deixo nessa posição meu querido C magnético tá para lá não tá C magnético tá para lá vetor normal aqui tá para lá também não tá quanto vale esse ângulo aqui meu querido quanto vale esse ângulo zero né isso mesmo zero se o vetor Campo tá para lá se o vetor normal tá aqui esse ângulo vale zero quanto vale cosseno de zero quanto vale cosseno de zer 1 Opa Então tá coerente né

ó cosseno de 0 é 1 o fluxo magnético é b x a é o maior valor possível né maior valor possível pro fluxo é quando a espira tá nessa posição que mais linhas vão estar passando aqui sacou meu querido minha querida mais linhas vão estar passando aqui se eu pegar essa espira e virar essa espira assim ó o que que vai acontecer você concorda comigo que a área efetiva para essas linhas passarem está diminuindo a área efetiva tá diminuindo galera tá diminuindo por quê Porque o ângulo Olha só o ângulo entre esse vetor e o

vetor Campo que tá aqui na horizontal ele tá fazendo o quê ó Tá aumentando o ângulo tá aumentando o ângulo conforme eu vou aumentando o ângulo o cosseno vai o quê diminuindo a Luna atento o cosseno vai diminuindo Então olha só olha aqui ó espira horizontal a o campo horizontal perdão espira na vertical se eu elevo esse cara desse jeito assim ó que que aconteceu qual é o ângulo entre o vetor normal e o vetor Campo Qual é o ângulo entre o vetor normal e o vetor Campo 90 né Bora isso mesmo 90 então quanto

vale cosseno de 90 cosseno de 90 é z0 cosseno de 90 é 0 se 90 é zer eu boto um zero aqui meu querido Apaga todo mundo não é zero vezes qualquer coisa É zero vezes qualquer coisa É zero então o fluxo magnético é zero Ô meu já sabia isso né olha aqui Aqui tá a espira se eu deixo a espira assim o fluxo é grande se eu deixo a espira assim ó o fluxo é pequenininho né se eu deixo ele exatamente na horizontal o fluxo é zero nada passa aqui por dentro tá bom Então

essa é a ideia matematicamente é fluxo Fi é o ba cosseno de Alfa fluxo como sendo a quantidade de linhas que passam por aqui tá bom galera a unidade de fluxo magnético é o Weber Weber tá fluxo magnético é Tesla ve met qu no SI que é o WB que é o Weber tá bom Weber bom ó só PR você entender melhor essa história de fluxo galera aqui está um imã que tá produzindo um campo nessa região então ó as linhas nessa região estão assim se a espira tá long A espira tá longe boar A

espira tá longe do ã isso você percebe que o número de linhas que vai tá furando aqui ó é pequenininho meu queridinho minha queridinha percebe olha só a quantidade de linhas que tá furando Aqui é pequeno então o fluxo magnético ali dentro é pequeno se eu aproximo isso aqui ó eu deixei minha espira mais próxima do imo não deixei o número maior de linhas tá furando aqui ó Você concorda comigo ó um número maior de linhas vai tá furando aqui se um número número maior de linhas tá furando aqui ó o fluxo aumentou entendeu Entendeu

essa a ideia lá na frente um fluxo pequeno aqui pertinho um fluxo grande é essa a ideia graças à variação de fluxo vai surgir a chamada corrente induzida na espira mas iso é objeto estudo nosso das próximas aulas agora se você entender o conceito de fluxo magnético tá ótimo tá ótimo daqui a pouquinho eu faço o exercício de aplicação para você entender melhor tá bom só mais um pontinho antes de eu fazer o meu resuminho de sempre é o seguinte galera lembra o seguinte lá em eletrostática quanto nós estudamos o seguinte quanto mais próximo as

linhas de força magnética eh estiver força elétrica perdão lá na eletrostático quanto mais próximo as linhas de força elétricas estiverem maior o valor do campo elétrico quanto mais afastadas essas linhas estiverem menor o valor do Campo aqui é a mesma coisa para magnetismo então é o seguinte ó quando eu pego uma região do campo de Campo que as linhas estão bem aper ó aqui por exemplo as inhas estão bem apertadas não estão então o vetor indução magnética aqui ele é muito grande o vetor de indução chamar de B1 ó nesse ponto o vetor de indução

magnética é grande por quê Porque aqui nessa região as linas estão mais apertadas Em contrapartida o vetor indução nesse ponto aqui ó vetor indução ele é sempre tangente lembra galera o vetor indução ele é sempre tangente à linha apontado no sentido da linha lembra nesse ponto em que as as linhas estão bem mais espaçadas o vetor é menor tá igualzinho de eletrostática estudou eletrostática direitinho você lembra disso aqui tá bom tudo bem meu queridinho Tudo bem então ó deixa min inspiro aqui resumo para você meu querido 1820 Hans Christian orest fez o experimento passou corrente

elétrica surgiu campo magnético questionamento pertinente na época todo mundo queria entender pera aí fenômenos elétricos estão Associados a magnético certo então se eu faço passar corrente elétrica surge campo magnético certo então é possível com o campo magnético eu fazer surgir corrente elétrica questionamento pertinente na época todo mundo foi atrás para descobrir e até que descobriram tá 1831 nos experimentos Michael faden mostrou que é É verdade é possível com um ímã aproximando ou afastando de uma espira fazendo variar o fluxo entendeu né fazendo variar o fluxo surge nessa espira uma corrente chamada de corrente elétrica induzida

que vai ser objeto do nosso estudo nas próximas aulas Ah tá e como é que eu entendo o fluxo boaro fluxo do vetor indução é o que galera fluxo do vetor indução pega o vetor normal a espira pega o campo o ângulo formado entre eles a fórmula é ba a cosseno de Alfa em que o ângulo Alfa é entre a espira entre o vetor normal a espira e o campo Cuidado hein o ângulo não é do plano da espira com com Campo não é no Exercício Extra dessa aula eu vou fazer outros exercícios para deixar

isso mais claro para você cuidado tá tem gente que confunde tem gente que coloca o ângulo ali como sendo o ângulo do plano da espira e do campo não é é do vetor normal a espira e o campo tá bom muito bem muito bem então tá aí a fórmula e aqui eu mostrei para você que ela estando lá longe o fluxo é pequeno ela estando aqui próximo o fluxo é grande e para finalizar eu lembrei você que quanto mais próximo as linhas estiverem maior o campo magnético naquele ponto mais próximo as linhas estiverem maior o

campo mais próximo maior o campo mais afastadas as linhas menor o campo naquele ponto mais afastadas as linhas menor o campo naquele ponto tudo bem meu querido então ó dê uma olhada aí na sua tela que eu vou fazer agora com você o exercício de aplicação dessa aula tá bom dê uma olhada na sua tela ó esse exercício meu querido que é na Universidade Federal e do Rio Grande do Sul um abraço aos gaúchos e diz assim ó a figura representa um uma espira condutora retangular num campo magnético uniforme B que tem a direção do

eixo X legal legal a espira pode girar em torno do eixo Y designamos por teta o ângulo de giro formado pelo plano da espira com o eixo Z Ok ok tá aí o desenho selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo pera aí pera aí pera aí bora como é que é essa história gente ele fez Aí um os eixos em três dimensões x y z note o x está pra direita da sua tela o Y para cima e o z saindo com com um certo ângulo aí numa certa perspectiva ele pegou

uma espira retangular e fez essa espira girar em torno do eixo Y de maneira que a espira formasse um ângulo teta com o eixo Z e ao mesmo tempo ele fez um campo magnético apontado na direção do eixo X Tá bom então ó eh aí ele quer saber o fluxo magnético através da espira é máximo quando a a o ângulo teta é igual a tchã e nulo quando Ah é igual a tchã ele quer saber quando o fluxo é máximo quando o fluxo é mínimo meu querido então ó eh vamos fazer o exercício Legal Vamos

fazer vamos fazer galera volta aqui ó então o seguinte ele quer saber ele pegou uma espira quadrada uma retangular e falou assim ó Nessa situação aqui quando que o fluxo é máximo e quando o fluxo é mínimo galera galera seguinte ele fez um eixo em três dimensões tá ó eixo Y X e o Z para cá tá y x para cá e o Z para lá lembre-se galera o eixo Y ele é sempre perpendicular ao mesmo tempo ao x e ao Z né e o z ele é perpendicular ao x tá os eixos x y

z três dimensões muito bem e aí ele falou que o camp magnético Tá daqui para cá ó como Geralmente eu faço o campo magnético Tá daqui para cá E aí ele tá com espira aqui meu querido e aí ele vai girar você espira assim ó em relação ao eixo Z em relação ao eixo Z vou fazer o eixo Z na apontado para você para você entender melhor então Ó aqui a espira tá alinhada ao eixo X ó aqui ó a espira está alinhada ao eixo Z e o campo magnético meu querido campo magnético tá para

cá entendeu campo magnético tá para cá eixo Z apontado pro C eixo X apontado para lá e o eixo Y apenas a referência pra espira girar entendeu então ó ele quer saber quando o fluxo é máximo e quando o fluxo é mínimo meu querido O fluxo vai ser máximo quando essa área estiver toda ela disponível pro pro campo atravessar isso vai ocorrer quando quando a espira estiver alinhada ao eixo z cara aluno Claro ó a espira tá aqui alinhou ao eixo Z toda essa á está disponível para o campo magnético atravessar a espira atravessar a

espira Entendeu meu querido então quando que o fluxo é máximo o fluxo é máximo quando Tet igual a zer Por que zero boaro porque a referência dele meu querido minha querida é o eixo Z eixo Z apontado pro C eixo X apontado para lá a expira tá na direção do Z Campo atravessando um monte aqui um monte atravessando isso então fluxo é grande e o fluxo vai ser mínimo quando teta é igual a quanto pega essa espira e gira para lá gira para lá ó quando eu alinho a espira ao eixo X quando eu alinho

a espira ao eixo X o fluxo vale quanto vale zero o fluxo vale zero por quê Porque não tem área efetiva aqui para essas linhas atravessarem não tem por quê Porque ela está ó ela está na mesma direção do campo entendeu então para teta igual a quanto meu querido para essa espira estar exatamente sobre o eixo X esse teta tem que ser Quanto tem que ser 90 né boaro claro tem que ser 90 uma vez que o eixo Z e o eixo X entre o eixo Z e o eixo X o ângulo é de ã

90 então o teta 90 teta iG 90 T = 90 é quando o fluxo é mínimo que ela ficou assim nada atravessa assim o fluxo é máximo Tá bom querido resposta Deixa eu olhar aqui no meu computador ó ele fala assim o fluxo é máximo quando Tet ig a zer e é nulo quando Tet igual a 90 resposta letra B 0,90 Tá bom Tá bom meus queridos ah galera deixa eu agradecer os queridos alunos que me apoiam bastante e João Gilber Recife a linda Recife Pernambuco Diana Rezende Estevão Rezende de Goiás tá bom grande força

para vocês Lian 7 que me escreve bastante também muito obrigado Douglas keister Muito obrigado muito obrigado pela força que vocês têm me dado tá bom galera eu gravo no microfone separado para bafar o barulho que eu já falei para vocês várias vezes né nesse vídeo vamos ver ó eu vou fazer um cortezinho no áudio só para mostrar o barulho externo dacada ali só para vocês verem como é legal esse áudio aqui bom Só porque eu falei isso a molecada parou de gritar lá ó ó fiz um corte para mostrar para vocês bagunça a molecada lá

se eu fosse filmar usando o áudio da filmadora ia ficar essa bagunça mínima essa bagunça alegria das crianças né essa bagunça da risada ali embaixo passando no corredor tem gente que passa aqui na janela aê o cara tá gravando meu e começa a bater na janela cara Mo não presta né meu mas é legal é legal tá bom Por isso que eu gravo ó voltei PR esse áudio aqui por isso que eu gravo com esse áudio aqui ó que dá uma abafada bacana né ficar um trabalho melhor PR vocês cara tá bom galera muito obrigado

muito obrigado tudo de bom PR vocês fiquem com Deus até mais valeu