Indução: só o fluxo que VARIA gera corrente

Gerador, fogão de indução, RFID e captador de guitarra: um campo magnético mudando dentro de uma bobina.

caiu 6× no ENEM · 2023 · 2020 · 2018aula de 2 minutos

Em 60 segundos

O fluxo magnético $\Phi = B\,A\cos\theta$ mede quanto campo atravessa uma espira. A lei de Faraday diz que surge uma f.e.m. quando esse fluxo varia: $\varepsilon = -N\,\Delta\Phi/\Delta t$ . Ímã parado dentro da bobina, por mais forte que seja, não induz nada. Para variar o fluxo você mexe o ímã ou a bobina, gira a espira, ou usa corrente alternada que faz o campo oscilar. Quanto mais rápido o fluxo muda, maior a f.e.m.: num gerador, $\varepsilon_{máx} = N B A \omega$ . O sinal de menos é a lei de Lenz: a corrente induzida se opõe à variação que a criou.

$\varepsilon = -N\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t} \qquad \varepsilon_{máx} = N B A \omega$

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Campo constante e nada se mexendo: fluxo fixo, corrente zero
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Mais espiras, campo, área ou rotação = mais f.e.m.
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Quem induz é campo MAGNÉTICO variável, não campo elétrico
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Inverter polo OU movimento inverte a corrente; inverter os dois mantém
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O material precisa interagir com o ímã (aço sim, náilon não)

Veja funcionando

fluxo Φ (rotação ω)
f.e.m. com ω
f.e.m. com 2ω

A f.e.m. é máxima quando o fluxo passa por zero (é quando ele muda mais rápido) e nula no pico do fluxo. Girar duas vezes mais rápido dobra o pico e a frequência.

🎛️ Compare 'Gira o dobro' e 'Dobro de espiras': os dois dobram o pico, mas só a rotação dobra também a frequência. Depois teste 'Ímã parado'.

🧪 Simulação

Monte seu gerador

Uma bobina gira num campo magnético. Mexa no número de espiras, no campo, na área e na frequência de giro e compare com o gerador de referência.

Número de espiras100Campo magnético0,2 TÁrea de cada espira100 cm²Frequência de giro10 Hz

Velocidade angular ω = 2πf: 62,8 rad/s
Fluxo máximo por espira: 0,002 Wb
f.e.m. máxima N·B·A·ω: 12,57 V
Vezes a referência: 1

seu gerador
referência (100 esp., 0,2 T, 100 cm², 10 Hz)

Tensão alternada nos terminais da bobina: amplitude N·B·A·ω e frequência igual à do giro.

Com 100 espiras, 0,2 T e 100 cm² girando a 10 Hz, o pico é 12,57 V, 1 vezes o gerador de referência. Zere a frequência: o campo continua lá, mas a f.e.m. vai a zero.