As duas formas de produzir a indução eletromagnética, um dos fenômenos mais importantes da Física.

nesse vídeo eu inicia a discussão de um dos fenômenos físicos mais importantes já descobertos a indução eletromagnética você verá que é um assunto envolvente e cheio de sutilezas para abordagem de forma didática rigorosa e com respeito que esse tema merece ser tratado eu farei quatro vídeos esse e mais três onde eu vou discutir todos os aspectos da indução eletromagnética e da lei que a governa [Música] Olá pessoal sou eu doilette sou professor físico e trabalho na Universidade Federal de São Paulo bem-vindos ao verbo científica entender conteúdos como a Lei de Faraday é o que faz

você uma pessoa mais preparada para lidar comum da sua volta se você acha isso importante para sua formação se inscreva no canal e Ative o Sininho [Música] em 1820 hóstia de descobriu que uma corrente elétrica dava origem a um campo magnético uma descoberta que gerou uma enorme euforia nos cientistas da época com isso ele se perguntaram se o inverso da descoberta de hóstenes seria verdadeiro um campo magnético poderia ser usado para criar uma corrente a resposta para isso veio cerca de 10 anos depois em 1831 quando o professor de ciência americano josephier e os cientista

inglês Michael Faraday descobriram de forma independente um processo que hoje é chamado de indução eletromagnética mas como foi Faraday o primeiro a publicar suas descobertas Então hoje estudamos a lei de farday em vez de a lei de Henry a descoberta de Faraday Henry assim como a diocese foi uma feliz combinação de um evento imprevisto e Uma Mente preparada que estava ali pronta para reconhecer o seu significado num de seus experimentos para dei trabalhava com duas bobinas de fio Cada Volta do Fio condutor numa bobina é chamada de expira a bobina é conectada a uma bateria

o que produz nela uma corrente e consequentemente um campo magnético semelhante ao de um imã era com esse aparato que para de pretendia investigar-se um campo magnético da bobina ou de forma equivalente o campo de um imã propriamente dito poderia induzir uma corrente numa segunda bobina suas análises revelaram que quando o imã é colocado próximo da bobina e mantido parado o medidor não mostra corrente alguma isso era esperado pois não há bateria alguma ligada nessa segunda bobina dessa forma como em todas as suas tentativas anteriores para denotou que um campo magnético estático não induzia corrente

elétrica alguma mas o fato mais interessante observado nesse experimento é o seguinte diferente do caso em que o imã está parado quando ele é movido para frente para trás próximo a bobina a agulha do medidor mostra uma corrente no circuito que se manifesta apenas enquanto o imã está se movendo se o imã para a Corrente desaparece se por outro lado o imã fosse mantido parado e a bobina fosse movida a corrente também seria detectada durante o movimento da bobina e foi esse experimento com essa observação que fala de descobriu o fenômeno da indução eletromagnética no

qual uma corrente elétrica pode ser induzida se de alguma forma o campo magnético através da bobina puder variar ao longo desse do próximo vídeo eu vou discutir em detalhes as formas pelas quais as variações do campo através de uma área levam a indução eletromagnética [Música] cargas elétricas no expira não começam a se mover espontaneamente do nada uma corrente induzida requer uma força eletromotriz para fornecer a energia no contexto de circuitos elétricos a força eletromotriz era fornecida por dispositivos elétricos como baterias ou geradores eu discutei em detalhes O que é uma força eletromotriz nesse vídeo aqui

mas agora vale a pena ressaltar que do ponto de vista puramente elétrico ela nada mais é do que a diferença de potencial máxima no circuito e geralmente consiste numa ação elétrica produzido por uma fonte não elétrica por outro lado o fenômeno da indução magnética também está relacionada ao surgimento de uma corrente induzida no circuito fechado a diferença é que agora não há nenhum dispositivo elétrico nem bateria nem gerador fornecendo essa energia e nesse caso você pode se perguntar de onde vem essa força eletromotriz uma resposta rápida é que ela é induzida pela ação de dispositivos

magnéticos como imã ou uma bobina de corrente agora de um ponto de vista magnético a força eletromotriz é induzida por fontes de natureza puramente magnética nesse caso ela é comumente chamada pela abreviação fem induzida para o caso de uma espira condutora que possui uma dada resistência nós vemos que a fêmea induzida se relaciona a corrente induzida de acordo com a lei de homem Observe que no eletromagnetismo quando nós usamos um termo como força eletromotriz ou corrente sem nenhuma adjetivo nós estamos associando a esses termos a uma fonte de tensão como bateria ou gerador agora quantos

anos o adjetivo induzido nós queremos escrever a força eletromotriz e a corrente que são causadas pela variação de um fluxo magnético antes de seguir tem em mente que a fonte de corrente e de força eletromotriz induzidas podem ser de dois tipos diferentes colocando de outra forma a indução eletromagnética se refere a os efeitos diferentes o primeiro efeito está relacionado à indução da corrente devido ao movimento da espira na presença de um campo magnético nesse caso o agente que causa o movimento das cargas no circuito é fácil de identificar é a força magnética sobre as cargas

da espira já o segundo efeito se refere a indução da corrente Num circuito parado nesse caso como não há nenhuma força magnética Já que as cargas na espira estão paradas o agente que induz a corrente não é óbvio é algo bem diferente é algo que requer uma nova física trata-se do campo elétrico induzido agora na sequência vou discutir em detalhes no primeiro efeito e apresentar superficialmente segundo este só terá uma descrição apropriada mais aprofundada no próximo vídeo [Música] o primeiro efeito é a indução de uma corrente no circuito que se move ou que muda a

sua forma imerso no campo magnético constante e uniforme esse efeito Exige uma análise bem cuidadosa primeiro Considere um fio condutor que se move com a velocidade num campo magnético constante e perpendicular as cargas dentro do fio também estão se movendo com a mesma velocidade do fio e como nós vimos nesse vídeo aqui se uma carga se move no campo magnético ela Experimenta uma força que é proporcionava sua carga a sua velocidade e ao campo aplicado essa força faz com que as cargas se movam de tal forma que as cargas positivas se separem das negativas e

isso leva ao surgimento de um campo elétrico dentro do condutor as cargas vão continuar a se separar Até que a força elétrica se iguale exatamente a força magnética o que cria uma situação de Equilíbrio esse equilíbrio acontece quando a intensidade do campo elétrico for igual a velocidade do Fio vezes a intensidade do campo magnético Note que se parar a velocidade se anula e o campo desaparece esse campo elétrico que surge devido à Separação das cargas da origem é uma diferença de potencial elétrico entre as duas extremidades do Fio em movimento sem pregarmos a conexão entre

o campo elétrico e o potencial elétrico veremos que essa diferença de potencial vai ser diretamente proporcional à velocidade e ao comprimento do Fio condutor bem como a intensidade do campo assim o Mero o movimento do Fio condutor num campo magnético induz uma diferença de potencial entre as extremidades do condutor essa diferença de potencial é análoga a diferença de potencial criada por uma bateria o que difere ambos é que no caso elétrico a separação das cargas pela bateria ocorre por meio de reações químicas enquanto que aqui no caso magnético essa separação ocorre devido a força magnética

sobre as cargas do condutor como analogia você pode pensar num condutor em movimento como sendo uma bateria que permanece carregada Apenas quando Continua em movimento mas se esgota quando o movimento cessa assim como a fé induzida no condutor é devido ao seu movimento ela é chamada de força eletromotriz de movimento e é definida simplesmente em termos da velocidade do comprimento do Fio bem como da intensidade do campo magnético considere agora que o fio condutor deslize ao longo de um trilho condutor imóvel em forma de C Note que o fio e o trilho juntos formam um

condutor fechado suponha também que haja novamente um campo magnético aplicado perpendicular ao plano desse circuito as cartas do Fio em movimento serão empurradas de novo para as extremidades do Fio pela força magnética exatamente como eu acabei de mostrar para o fio isolado só que agora as cargas poderão continuar a fluir pelo circuito agora o fio em movimento atua como se fosse uma bateria para o circuito e a força magnética sobre as suas cargas induz uma corrente no circuito que é proporcional a força eletromotriz induzida e inversamente proporcional a resistência do fio o movimento da espira

da origem é uma força magnética sobre as cargas Essa é uma das formas de induzir corrente no circuito mas existe outra [Música] antes de eu discutir essa outra possibilidade de indução de corrente é preciso introduzir o conceito de fluxo magnético a quantidade de linhas de campo magnético que cruzam a área pode ser alterada de muitas formas diferentes por exemplo podemos aumentar ou diminuir a intensidade do campo magnético podemos também por outro lado mudar a sua direção podemos alterar a orientação da espira dentro de um campo magnético uniforme Podemos até mesmo alterar a forma da espira

todas essas situações podem ser descritas em termos da mudança de uma única grandeza física o fluxo do campo magnético ou simplesmente o fluxo magnético basicamente fluxo magnético é uma medida do número de linhas de campo magnético que cruza uma determinada área exatamente como discutido nesse vídeo aqui só para rememorar suponha por exemplo que um campo magnético cruza uma área de superfície em ângulo reto então o fluxo magnético será o produto do campo pela área por outro lado se o campo magnético é paralela à superfície nenhuma linha de Campo cruza a superfície e nesse caso o

fluxo magnético é nulo de forma geral apenas a componente do campo que for perpendicular a área da espira vai contribuir para o fluxo magnético é por isso que o fluxo magnético é definido como um produto escalar entre o vetor campo e o vetor área as propriedades do fluxo foram discutidas em detalhes antes e eu recomendo fortemente não seguir adiante no eletromagnetismo sem ter uma clara noção do conceito de fluxo Então se ainda tiver dúvida pausa esse vídeo veja o vídeo sobre fluxo e só depois prossiga a partir daqui [Música] mostrei a pouco que não inspira

que se move o que muda sua forma o agente que induz a corrente é a força magnética que surge nas Cargas em movimento Mas essa mesma força magnética não pode explicar a corrente induzida no espira parada em relação ao campo magnético afinal se as cargas estão paradas numa força magnética algumas sobre elas Então como é que é possível explicar o surgimento de corrente numa espira parada nos seus experimentos fala de observou que uma corrente só é induzida no circuito se houver movimento relativo entre o campo e a expira isso implica que a corrente induzida se

manifesta apenas se houver fluxo magnético variável através do circuito E é exatamente neste ponto para explicar como esse fluxo variável induz uma corrente e uma força eletromotriz no circuito que um novo formalismo físico foi necessário e é aqui que entra a lei de farada esta lei que revela a existência de um campo elétrico induzido criação de um fluxo magnético esse campo é diferente daquele campo elétrico que costumavamos ver antes ele é não eletrostático não colombiano é esse campo elétrico induzido que é o agente que induz a corrente elétrica e a força eletromotriz no circuito parado

isso pode e Deve parecer um pouco chocante pois nós estamos acostumados a pensar no campo como sendo causado por cargas elétricas e agora nós descobrimos que existe um outro tipo de campo elétrico que pode ser gerado por um campo magnético eu vou descrever exatamente como é esse campo no próximo vídeo após enunciar e explicar a Lei de Faraday [Música] aqui eu mostrei que a indução eletromagnética se manifesta por meio de duas formas diferentes uma delas devido ao movimento do circuito e consequente efeito da força eletromagnética sobre as cargas e a outra devido ao surgimento de

um campo elétrico induzido pela variação do fluxo magnético é justamente essa segunda manifestação o maior achado de Faraday Essa é a peça crucial de maior relevância no contexto da indução eletromagnética o campo elétrico induzido trata-se de uma descoberta Fundamental e tenha enormes consequências tanto do ponto de vista conceitual por estabelecer uma das bases da teoria eletromagnética quanto do ponto de vista tecnológico por propiciar o uso da energia elétrica em larga escala o que revolucionou toda a sociedade Industrial é por isso que no próximo vídeo eu vou discutir em detalhes o campo elétrico induzido por um

fluxo magnético no mesmo contexto em que eu vou enunciar e discutir a Lei de Faraday que a lei que formaliza e quantifica os efeitos da indução magnética e que é sem dúvida uma das descobertas mais importantes da história esse vídeo termina por aqui se gostou dele dê um like agora e se inscreva no canal e até a próxima