Resolução Comentada – ELETROMAGNETISMO – Força Eletromotriz Induzida – Transformadores | Física e Vestibular
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Resolução Comentada – ELETROMAGNETISMO – Força Eletromotriz Induzida – Transformadores
Michael Faraday, experimentalmente observou que a tensão média induzida e consequentemente a corrente elétrica induzida é maior quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético no circuito. Lembrando que a essa tensão média induzida dá-se o nome de força eletromotriz (voltagem) induzida. Assim, ele definiu essa lei da seguinte maneira: " O módulo da força eletromotriz induzida num circuito é igual à razão entre a variação do fluxo magnético nesse circuito, pelo intervalo de tempo em que essa variação ocorre"
Observe nas expressões abaixo que, quanto maior a intensidade do campo magnético, maior será o fluxo magnético e, nas expressões acima que, a força eletromotriz induzida (voltagem induzida) e consequentemente corrente elétrica induzida é diretamente proporcional à variação do fluxo magnético —
No caso do exercício: existem três maneiras de aumentar a intensidade do campo magnético em uma bobina, também conhecida por solenoide — aumentando o número de espiras —
aumentando a intensidade de corrente elétrica e — inserindo um material ferromagnético no interior das espiras — a intensidade da corrente induzida depende da variação do fluxo magnético gerado pela corrente na bobina — quanto mais intensa for a corrente na bobina, maior será a intensidade da corrente induzida no cérebro.
A corrente está sendo induzida (indução eletromagnética) e muda de sentido no "vai e vem" do imã que provoca uma variação de fluxo magnético que, por sua vez induz uma tensão (voltagem) alternada e, consequentemente uma corrente elétrica alternada provocada pelo "vai e vem" do imã" — R- A
Quando o rotor (estator) onde está preso o imã gira devido ao contato do eixo do rotor com o pneu da bicicleta, surge nas espiras uma força eletromotriz (tensão, voltagem) e consequentemente corrente elétrica induzida — está havendo transformação de energia mecânica (devido ao giro do pneu da bicicleta e do rotor) em elétrica (aparecimento de uma corrente elétrica induzida) — R- C.
O alumínio é um material paramagnético, ou seja, fracamente atraído pelo ímã — como está equidistante dos polos do ímã a força resultante no anel no eixo N – S é nula. Porém, o fluxo de linhas de indução no interior do anel é variável e cria uma pequena corrente induzida e consequentemente uma força eletromotriz induzida e uma corrente elétrica induzida que transformam o anel num pequeno imã cujos polos se opõem ao movimento (lei de Lenz) — então, passam a agir sobre o anel forças magnéticas que se opões ao movimento, diminuindo lentamente a oscilação — R- A
As asas do avião se comportam como se fossem um condutor retilíneo em movimento, atravessando o campo magnético da Terra e consequentemente induzindo uma força eletromotriz (diferença de potencial) entre os extremos de suas asas — R- E
A função de um transformador é aumentar ou diminuir a diferença de potencial voltagem) — trata-
se de um dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz — o transformador de tensão (voltagem) consta de uma peça de ferro, denominada de núcleo do transformador, ao redor do qual são enroladas duas bobinas, uma denominada primária e a outra secundária.
Em uma dessas bobinas é aplicada a tensão que se deseja transformar, ou seja, aumentar ou diminuir. Essa bobina é chamada de bobina primária ou enrolamento primário. Depois de transformada, a tensão é estabelecida nos terminais da outra bobina, que é denominada bobina secundária ou enrolamento secundário.
As usinas geradoras de energia elétrica produzem corrente elétrica alternada que permite, através de um transformador, elevar
a tensão e, assim, diminuir a intensidade da corrente diminuindo as perdas de energia por efeito
Joule nas longas linhas de transmissão que ocorreriam se as correntes fossem muito elevadas.
A função de um transformador é aumentar ou diminuir a diferença de potencial voltagem) — trata-se de um dispositivo de corrente alternada (movimento oscilante dos portadores de carga elétrica "corrente elétrica oscilante que efetua um "vai e vem", no Brasil 60 vezes por segundo, ou seja, frequência 60Hz") que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz, ou seja, devido ao fenômeno da indução eletromagnética — R-E.
Um transformador só funciona com corrente alternada — R- C
R- B — veja exercícios anteriores
Nas usinas hidrelétricas, só haverá corrente elétrica induzida se houver variação de fluxo magnético o que só é possível girando a espira e, assim, a corrente elétrica produzida é alternada e, é esse tipo de corrente que o transformador recebe — essa corrente elétrica induzida é uma função senoidal do tempo e é alternada porque ela percorre a espira ou bobina invertendo seu sentido durante um ciclo, como indica o gráfico i X t.