Leis de Eletromagnetismo de Faraday: Primeira e Segunda Lei

O que é a Lei de Faraday

A lei de Faraday da indução eletromagnética (conhecida como Lei de Faraday) é uma lei básica de eletromagnetismo que prevê como um campo magnético interage com um circuito elétrico para produzir uma força eletromotriz (FEM). Este fenômeno é conhecido como indução eletromagnética.

A lei de Faraday afirma que uma corrente será induzida em um condutor exposto a um campo magnético variável. A lei de Lenz da indução eletromagnética afirma que a direção desta corrente induzida será tal que o campo magnético criado pela corrente induzida opõe-se ao campo magnético inicialmente variável que a produziu. A direção deste fluxo de corrente pode ser determinada usando a regra da mão direita de Fleming.

A lei de Faraday de indução explica o princípio de funcionamento dos transformadores, motores, geradores e indutores. A lei leva o nome de Michael Faraday, que realizou um experimento com um ímã e uma bobina. Durante o experimento de Faraday, ele descobriu como a FEM é induzida em uma bobina quando o fluxo passando pela bobina muda.

Experimento de Faraday

Neste experimento, Faraday utiliza um ímã e uma bobina e conecta um galvanômetro à bobina. No início, o ímã está em repouso, então não há desvio no galvanômetro, ou seja, a agulha do galvanômetro está no centro ou na posição zero. Quando o ímã se move em direção à bobina, a agulha do galvanômetro desvia em uma direção.

Quando o ímã é mantido estacionário nessa posição, a agulha do galvanômetro retorna à posição zero. Agora, quando o ímã se afasta da bobina, há algum desvio na agulha, mas em direção oposta, e novamente, quando o ímã se torna estacionário, em relação à bobina, a agulha do galvanômetro retorna à posição zero. Da mesma forma, se o ímã é mantido estacionário e a bobina se afasta e se aproxima do ímã, o galvanômetro mostra desvios semelhantes. Observa-se também que quanto mais rápido for a mudança no campo magnético, maior será a FEM induzida ou tensão na bobina.

Conclusão: A partir deste experimento, Faraday concluiu que sempre que houver movimento relativo entre um condutor e um campo magnético, a ligação de fluxo com uma bobina muda e essa mudança de fluxo induz uma tensão na bobina.

Michael Faraday formulou duas leis com base nos experimentos acima. Essas leis são chamadas de leis de Faraday da indução eletromagnética.

Primeira Lei de Faraday

Qualquer mudança no campo magnético de uma bobina de fio causará uma FEM induzida na bobina. Esta FEM induzida é chamada de FEM induzida e, se o circuito condutor estiver fechado, a corrente também circulará pelo circuito e esta corrente é chamada de corrente induzida.
Métodos para mudar o campo magnético:

1. Movendo um ímã para perto ou longe da bobina

2. Movendo a bobina para dentro ou para fora do campo magnético

3. Mudando a área de uma bobina colocada no campo magnético

4. Rotacionando a bobina em relação ao ímã

Segunda Lei de Faraday

Ela afirma que a magnitude da FEM induzida na bobina é igual à taxa de variação do fluxo que se liga com a bobina. A ligação de fluxo da bobina é o produto do número de espiras na bobina e do fluxo associado à bobina.

Fórmula da Lei de Faraday

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