Por que o sinal da corrente muda se o ímã volta?

Muda o sinal de dΦ_B/dt: ao aproximar o polo norte o fluxo cresce; ao afastar, diminui. Pela lei de Lenz a corrente sempre se opõe a essa variação.

De onde vêm os picos no gráfico da fem?

Um |ε| grande é variação rápida do fluxo: movimento brusco ou passagem pela região de gradiente forte. Quanto mais lento o ímã, mais ε se aproxima de zero.

Como o número de espiras altera a fem?

Cada espira dá a mesma fem; em série, ε = N ε_espira. Mais espiras — maior a tensão induzida na mesma velocidade do ímã.

Por que a corrente some quando o ímã para?

Fluxo constante dá dΦ_B/dt = 0, logo ε = 0. Sem fonte externa, a corrente estacionária no modelo ideal é nula.

Indução eletromagnética

O ímã atravessa a bobina: fluxo Φ, fem ε = −dΦ/dt e corrente induzida.

Gráficos

Sobre o modelo

A indução eletromagnética: a variação do fluxo magnético através de um circuito induz uma fem. Lei de Faraday ε = −dΦ_B/dt; para uma espira plana Φ_B = BA cos θ. O sinal é a lei de Lenz: a corrente induzida opõe-se à causa da variação do fluxo. O ímã atravessa a bobina — veem-se o fluxo, a fem e a corrente; parado, dΦ/dt = 0 e a corrente some. O modelo não inclui a autoindução da bobina, R e C parasitas nem a não linearidade do núcleo.

Para quem: Ensino médio e início da graduação: lei de Faraday, lei de Lenz, fluxo magnético.

Conceitos-chave

indução eletromagnética
lei de Faraday
fluxo magnético
fem
lei de Lenz
corrente induzida

Como funciona

O movimento do ímã altera o fluxo Φ através da bobina. Lei de Faraday: ε = −dΦ/dt (Φ já inclui as N espiras). A corrente é I = ε/R. O sinal segue a lei de Lenz: a corrente induzida cria um campo que se opõe à variação do fluxo.

Fórmulas principais

ε = − dΦ_total/dt , Φ_total = N Φ_one_turn

I = ε / R

Perguntas frequentes

Por que o sinal da corrente muda se o ímã volta?: Muda o sinal de dΦ_B/dt: ao aproximar o polo norte o fluxo cresce; ao afastar, diminui. Pela lei de Lenz a corrente sempre se opõe a essa variação.
De onde vêm os picos no gráfico da fem?: Um |ε| grande é variação rápida do fluxo: movimento brusco ou passagem pela região de gradiente forte. Quanto mais lento o ímã, mais ε se aproxima de zero.
Como o número de espiras altera a fem?: Cada espira dá a mesma fem; em série, ε = N ε_espira. Mais espiras — maior a tensão induzida na mesma velocidade do ímã.
Por que a corrente some quando o ímã para?: Fluxo constante dá dΦ_B/dt = 0, logo ε = 0. Sem fonte externa, a corrente estacionária no modelo ideal é nula.

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