Magnetostática – Lei de Ampère, Lei de Lenz e Lei da Indução de Faraday

1. Magnetostática – Lei de Ampère, Lei de Lenz e Lei da Indução de Faraday Prof. Luis S. B. Marques

2. Lei de Ampère para B • A lei de Ampère relaciona a distribuição de corrente e o campo magnético gerado por ela. Curva Amperiana

3. Lei de Ampère para H Curva Amperiana

4. Exercício: Utilizando a lei de ampère determine a indução magnética criada pela corrente i que percorre um fio retilíneo.

5. Campo criado por uma bobina • Solenóide – Bobina helicoidal de fio. • O campo externo a um solenóide ideal é nulo.

6. Campo criado por um solenóide Real

7. Campo criado por uma bobina Número espiras por unidade de comprimento

8. Campo criado por um toróide

9. Campo magnético devido a uma Bobina de corrente

10. Campo magnético devido a uma Bobina de corrente

11. Lei da indução de Faraday • A lei da indução de Michael Faraday (1791 – 1867) estabelece que a força eletro motriz induzida é proporcional a taxa de variação do fluxo magnético.

12. Lei da indução de Faraday O sinal negativo indica que a fem é contrária à variação do fluxo. Freqüentemente se busca determinar o módulo da fem induzida. Portanto, o sinal negativo será omitido em muitos casos.

13. Lei da indução de Faraday

14. Lei da indução de Faraday

15. Lei da indução de Faraday Quando o campo magnético varia com o tempo, de acordo com a lei de Faraday, um campo elétrico é produzido no espaço. Considerando que todo o fluxo se concatena com a bobina é possível escrever que:

16. Lei de Lenz Uma corrente induzida surgirá numa espira fechada com um sentido tal que ela se oporá à variação que a produziu.

17. Campos elétricos induzidos • Um campo magnético variável produz um campo elétrico. • Inicialmente, consideremos um anel metálico através do qual se varia a intensidade do campo magnético. De acordo com a lei da indução de faraday uma corrente induzida irá circular pelo anel.

18. Campo elétrico Induzido • Se existe uma corrente é por que um campo elétrico deve estar presente em todos os pontos do anel. • Os campos elétricos são induzidos mesmo que não exista o anel de cobre.

19. Campo elétrico Induzido • Equação de Maxwell para a lei da indução de Faraday

20. Uma reformulação para a lei da Indução de Faraday • Considere uma partícula carregada que se move ao longo da circunferencia. O trabalho realizado sobre a partícula é:

21. Uma reformulação para a lei da Indução de Faraday • O trabalho realizado pelo campo elétrico é igual a: • Igualando as duas equações:

22. Uma reformulação para a lei da Indução de Faraday • Sabe-se que: • Portanto: