Física & Química

Lei de Faraday: Oque é, história, teorias, fórmula e aplicações

Pela Lei de Faraday, quando tiver uma variação do fluxo magnético por meio de um circuito, aparecerá ali uma força eletromotriz induzida.

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A Lei de Faraday dispõe que quando ocorrer uma variação em campo magnético, via circuito elétrico, ocorrerá uma força eletromotriz. Também chamada de Lei da Indução de Faraday, assim como Lei da Indução Eletromagnética.

Essa é uma lei essencial do Eletromagnetismo, posto que de seu estudo se criou os dínamos. Além disso, a partir dela foi possível a produção de energia elétrica em larga escola.

Nas usinas em que se gera energia elétrica, a variação do fluxo magnético se dá através da energia mecânica. É assim que nasce no gerador uma corrente induzida.

Contexto Histórico

Michael Faraday, em 1831, descobriu a indução eletromagnética e publicou pela primeira vez os resultados dos experimentos sobre o assunto.

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Conheça a Lei de Faraday e saiba que contribuição ela deu à humanidade
Michael Faraday

Em 29 de agosto de 1831 ele realizou a pioneira demonstração experimental da indução eletromagnética. Ele uniu dois fios em lados opostos de um anel de ferro, sendo que um conectou a um galvanômetro e o outro, a uma bateria.

Uma corrente elétrica então passou de um lado ao outro, conquanto ele a denominou de onda de eletricidade.

Faraday se valeu da teoria de suas linhas de força para explicar a indução eletromagnética. No Eletromagnetismo, linha de força é a linha imaginária curva que tem uma tangente direciona o campo elétrico num ponto.

Lei de Faraday estabelece que, quando acontecer a variação do fluxo magnético por um circuito, vai surgir nele uma força eletromotriz induzida. Essa lei estipulou as bases para a produção em grande escala da energia elétrica. Portanto seus estudos foram fundamentais para que a humanidade chegasse ao estágio evolutivo atual.

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A fórmula da Lei de Faraday

Foi o físico alemão Franz Ernst Neumann quem criou a fórmula matemática da Lei de Faraday, posto que até hoje é usada. Ele a concebeu como:

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Explicando: “ε” = força eletromotriz induzida (fem) (V); “ΔΦ” = variação do fluxo magnético (Wb); “Δt” = intervalo de tempo (s). Já o ponto negativo da fórmula demonstra que o sentido da “fem” induzida é em oposição à variação do fluxo magnético.

A Lei de Lenz

Encontramos a intensidade da corrente induzida se determinarmos o valor da “fem” induzida dentro de um circuito. E é com a Lei de Faraday que isso se torna possível. Só que a corrente induzida tem sentidos diferentes de acordo com a variação do fluxo magnético.

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Para consertar isso, em 1834 o físico russo Heinrich Lenz criou uma regra, posto que desejava estipular o sentido da corrente induzida. Para seus experimentos a base foi a Lei de Faraday, conquanto tenha chegado a uma conclusão interessante. Lenz estabeleceu que o sentido do campo magnético que a corrente induzida produziu é o oposto da variação do fluxo magnético.

Dessa forma, se o fluxo magnético cresce, surge no circuito certa corrente induzida criadora de um campo magnético induzido. Portanto, este será em sentido oposto ao do campo magnético em que o circuito está imerso. Conheça a Lei de Faraday e saiba que contribuição ela deu à humanidade

Na imagem acima vemos um ímã que se aproxima de uma espira. Tal aproximação produz uma aumento, no intervalo de tempo, do fluxo magnético pela espira.

Lei também sobre a calorimetria, o que é e como ela estuda as trocas de calor entre corpos.

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Fonte: Wikipédia, Khan Academy, Mundo Educação, Só Física, Brasil Escola, Info Escola, Alunos Online.

Fonte das imagens: Youtube, Conceitos, Slide PlayerFísica Ilustrada.

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