Fluxo magnético e indução eletromagnética
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⚛️ Física A · 11.º ano📍 Tema 5 · Eletromagnetismo
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O essencial nº4
Fluxo magnético e indução eletromagnética
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Mapa de resumo
Campo que varia, corrente que nasce: o fluxo é a chave da indução de Faraday.
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Fluxo do campo magnético
- Proporcional ao número de linhas de campo que atravessam a superfície da espira.
- Depende da intensidade B, da área A e da orientação da espira (ângulo α entre B e a normal ao plano).
- Máximo quando α = 0° (B perpendicular ao plano); nulo quando B é paralelo ao plano (α = 90°).
Φm = B · A · cos αΦ em weber (Wb) · B em tesla (T) · A em m²
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Bobina com N espiras
- O fluxo através de N espiras iguais e paralelas é N vezes o fluxo numa espira.
Φbobina = N · Φespira
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Indução eletromagnética (Faraday)
- Faraday descobriu que uma variação do fluxo do campo magnético através de um circuito induz uma força eletromotriz.
- Se o circuito for fechado, aparece uma corrente elétrica induzida.
- Sem variação de fluxo, não há indução — mesmo com B muito intenso.
εi = |ΔΦm| / Δtε em volt (V) · ΔΦ em Wb · Δt em s
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Como variar o fluxo
- Variar a intensidade do campo magnético.
- Variar a área atravessada pelo campo.
- Variar a orientação da espira relativamente às linhas de campo.
- Mover um íman junto a uma espira (ou o inverso).
- Aproximar a espira de um circuito onde a corrente é variável.
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Aplicações
- Gerador de corrente alternada: espira a rodar num campo magnético produz tensão alternada.
- Transformador: corrente variável numa bobina induz tensão noutra.
- Estão na base da produção e do transporte de energia elétrica.
1Experimenta
🕹️ Experimenta: fluxo magnético numa espira
B = 0,50 T
A = 0,020 m²
α = 0°
Φ = B·A·cos α = 0,0100 Wb
2Vira o cartão e testa-te
Fórmula do fluxo magnético numa espira?
Φm = B·A·cos α (Wb).
Quando é o fluxo máximo?
Quando α = 0°: B é perpendicular ao plano da espira.
Quando é o fluxo nulo?
Quando B é paralelo ao plano da espira (α = 90°).
O que diz a lei de Faraday?
A f.e.m. induzida é igual à variação do fluxo por unidade de tempo: ε = |ΔΦ|/Δt.
Há indução se o fluxo for constante?
Não. É preciso que o fluxo varie no tempo.
Qual é a unidade de fluxo?
O weber (Wb) = T·m².
3Mini-quiz
Uma espira de 0,020 m² está perpendicular a um campo de 0,50 T. O fluxo é…
α = 0° → Φ = 0,50 × 0,020 × cos 0° = 1,0×10⁻² Wb.
O fluxo varia de 1,0×10⁻² Wb para 0 em 0,20 s. A f.e.m. induzida média é…
ε = |ΔΦ|/Δt = 1,0×10⁻² / 0,20 = 0,05 V.
Um íman em repouso dentro de uma bobina fechada. A corrente induzida é…
Sem variação de fluxo não há indução, por intenso que seja o campo.
Responde às perguntas para ver o resultado.
📜 Esquemas e exercícios originais
Estes resumos foram feitos durante a pandemia, nas aulas online, enquanto os alunos acompanhavam em direto o que eu ia escrevendo.
Fluxo magnético e indução eletromagnética – o essencial
