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Lei

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Inicialmente Michael Faraday trabalhava em experimentos de qumica, supervisionadopor seu chefe sir Humphry Davy, mas luz dos resultados obtidos por Oersted sobrecomo correntes eltricas geravam campos magnticos, o interesse de Faraday o fez iniciar uma srie de experincias que resultaram na exposio Royal Society de Londres, nodia 24 de novembro de 1831, do "Experimental Researches in Eletricity"1 , um trabalho que continuou ao longo dos anos posteriores onde Faraday cobriu vrios fenmenos eltricos. Nessa primeira etapa ele fez experincias na esperana de encontrar analogias entre o comportamento de cargas em movimento (corrente eltrica) e de cargas paradas em condutores.A hiptese inicial era de que, assim como um corpo carregado pode induzir cargas eltricas em outros corpos, correntes eltricas seriam capazes de induzir correntes em circuitos prximos. No entanto, em suas experincias, Faraday foi capaz de perceber que uma corrente estacionria no gera nenhuma corrente em um circuito prximo. Contudo, o ato de ligar ou desligar essa corrente induzia sim uma fora eletromotriz no circuito que esteve sempre desligado. Ao longo do trabalho no laboratrio, ficouclaro para ele que a gerao de correntes induzidas dependia da variao temporal da corrente indutora.Com esses resultados, Faraday foi em busca da lei que rege o fenmeno de induo. Paratal, ele trabalhou com o conceito de linhas de campo, conceito derivado dos padres apresentados por limalhas de ferro quando expostas a um campo magntico. Para Faraday, todo o espao seria preenchido pelas linhas de campo magntico e a densidadedessas linhas seria correspondente intensidade do campo naquele ponto e portanto fora magntica naquele ponto.Limalha de ferro sob efeito de um im, a limalha se alinha com as linhas de campoMais tarde Faraday percebeu que um m natural tambm gerava uma corrente em um circuito prximo se esse m fosse aproximado ou se houvesse qualquer movimento relativo entre o circuito e o m. A induo ento dependia do movimento relativo s linhas de campo magntico em sua proximidade. A descrio exata dessa relao foi tema de suas experincias durante muito tempo.Em 1832 ele estabeleceu que correntes induzidas, produzidas sob as mesmas condies,em fios diferentes eram proporcionais condutividade dos fios. Esse resultado mostra que a corrente induzida gera uma fora eletromotriz e essa pode ser observadacomo uma corrente em um circuito fechado, ou uma diferena de potencial em um circuito aberto.Temos ento uma espcie de "espelho" da Lei de Ampre. Enquanto a Lei de Ampre diz comouma corrente gera um campo magntico, temos a Lei de Faraday, que mostra como umcampo magntico (a variao dele) pode gerar uma corrente.Lei de Faraday-Neumann-Lenz[editar | editar cdigo-fonte]Tal lei derivada da unio de diversos princpios. A lei da induo de Faraday, elaboradapor Michael Faraday em 1831, afirma que a corrente eltrica induzida em um circuito fechado por um campo magntico proporcional ao nmero de linhas do fluxo que atravessa a rea envolvida do circuito, por unidade de tempo.1 Faraday definiu essa lei de maneira verbal, usando o arcabouo de linhas de campo que ele mesmo havia desenvolvido, o que dificultou a transmisso de suas idias no meio acadmico. Apenas noano de 1845 Franz Ernst Neumann escreveu a Lei em uma forma matemtica:\mathcal{E}=-\frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t}Onde \Phi_B o fluxo, definido como:\Phi_B = \int_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S}A superfcie S qualquer superfcie cuja borda seja o circuito que est sofrendo induo. Usando a definio de FEM e tornando \Delta infinitesimal temos:2\oint_c \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = -{d\Phi_B \over dt}Sendo E o campo eltrico induzido, dl um elemento infinitesimal do circuito e dB/dt a variao do fluxo magntico no tempo. Uma maneira alternativa de se representar a lei de induo aplicar o Teorema de Stokes:\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}O sinal de menos contribuio fundamental de Heinrich Lenz. A corrente induzida no circuito de fato gerada por um campo magntico, e a lei de Lenz afirma que o sentido da corrente o oposto da variao do campo magntico que a gera.3 Isso significa quea induo sempre se d com o intuito de manter o campo com a mesma direo e magnitude. Caso o campo magntico aumente, surge uma corrente que gera um campo contrrio, tentando impedir esse aumento. Se o campo diminui um efeito inverso acontece. Isso no significa que as correntes induzidas sejam suficientes para manter o campo magntico.Aplicaes[editar | editar cdigo-fonte]Inicialmente Michael araday trabalhava em experimentos de qumica, supervisionadopor seu chefe sir Humphry Davy, mas luz dos resultados obtidos por Oersted sobre como correntes eltricas geravam campos magnticos, o interesse de araday o fez iniciar uma srie de experincias que resultaram na exposio Royal Society de Londres, no dia 24 de novembro de 1831, do "Experimental Researches in Eletricity"1 , um trabalho que continuou ao longo dos anos posteriores onde araday cobriu vrios fenmenos eltricos. Nessa primeira etapa ele fez experincias na esperana de encontrar analogias entre o comportamento de cargas em movimento (corrente eltrica) e de cargas paradas em condutores.A hiptese inicial era de que, assim como um corpo carregado pode induzir cargas eltricas em outros corpos, correntes eltricas seriam capazes de induzir correntes em circuitos prximos. No entanto, em suas experincias, araday foi capaz de perceber que uma corrente estacionria no gera nenhuma corrente em um circuito prximo. Contudo, o ato de ligar ou desligar essa corrente induzia sim uma fora eletromotriz no circuito que esteve sempre desligado. Ao longo do trabalho no laboratrio, ficouclaro para ele que a gerao de correntes induzidas dependia da variao temporal da corrente indutora.Com esses resultados, araday foi em busca da lei que rege o fenmeno de induo. Paratal, ele trabalhou com o conceito de linhas de campo, conceito derivado dos padres apresentados por limalhas de ferro quando expostas a um campo magntico. Paraaraday, todo o espao seria preenchido pelas linhas de campo magntico e a densidadedessas linhas seria correspondente intensidade do campo naquele ponto e portanto fora magntica naquele ponto.Limalha de ferro sob efeito de um im, a limalha se alinha com as linhas de campoMais tarde araday percebeu que um m natural tambm gerava uma corrente em um circuito prximo se esse m fosse aproximado ou se houvesse qualquer movimento relativo entre o circuito e o m. A induo ento dependia do movimento relativo s linhas de campo magntico em sua proximidade. A descrio exata dessa relao foi tema de suas experincias durante muito tempo.Em 1832 ele estabeleceu que correntes induzidas, produzidas sob as mesmas condies,em fios diferentes eram proporcionais condutividade dos fios. Esse resultado mostra que a corrente induzida gera uma fora eletromotriz e essa pode ser observadacomo uma corrente em um circuito fechado, ou uma diferena de potencial em um circuito aberto.Temos ento uma espcie de "espelho" da Lei de Ampre. Enquanto a Lei de Ampre diz comouma corrente gera um campo magntico, temos a Lei de araday, que mostra como umcampo magntico (a variao dele) pode gerar uma corrente.Lei de araday-Neumann-Lenz[editar | editar cdigo-fonte]Tal lei derivada da unio de diversos princpios. A lei da induo de araday, elaboradapor Michael araday em 1831, afirma que a corrente eltrica induzida em um circuito fechado por um campo magntico proporcional ao nmero de linhas do fluxo que atravessa a rea envolvida do circuito, por unidade de tempo.1 araday definiu essa lei de maneira verbal, usando o arcabouo de linhas de campo que ele mesmo havia desenvolvido, o que dificultou a transmisso de suas idias no meio acadmico. Apenas noano de 1845 ranz Ernst Neumann escreveu a Lei em uma forma matemtica:\mathcal{E}=-\frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t}Onde \Phi_B o fluxo, definido como:\Phi_B = \int_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S}A superfcie S qualquer superfcie cuja borda seja o circuito que est sofrendo induo. Usando a definio de EM e tornando \Delta infinitesimal temos:2\oint_c \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = -{d\Phi_B \over dt}Sendo E o campo eltrico induzido, dl um elemento infinitesimal do circuito e dB/dt a variao do fluxo magntico no tempo. Uma maneira alternativa de se representar a lei de induo aplicar o Teorema de Stokes:\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}O sinal de menos contribuio fundamental de Heinrich Lenz. A corrente induzida no circuito de fato gerada por um campo magntico, e a lei de Lenz afirma que o sentido da corrente o oposto da variao do campo magntico que a gera.3 Isso significa quea induo sempre se d com o intuito de manter o campo com a mesma direo e magnitude. Caso o campo magntico aumente, surge uma corrente que gera um campo contrrio, tentando impedir esse aumento. Se o campo diminui um efeito inverso acontece. Isso no significa que as correntes induzidas sejam suficientes para manter o campo magntico.Aplicaes[editar | editar cdigo-fonte]Voc j ouviu falar de carga eltrica ou eletricidadeesttica? sobre esses assuntos que vamos trataragora, sendo que a eletrosttica a parte da Eletricidadeque estuda as propriedades e a aomtua das cargas eltricas em repouso.Os primeiros estudos a respeito da eletrostticaforam feitos pelo filsofo grego Tales, da cidadede Mileto, mais ou menos no ano 600 a.C.Tales observou que, ao fazer o atrito do mbar(resina fssil de colorao amarelada) com outroscorpos, o mbar adquire a propriedade deatrair corpos leves, como pedacinhos de palha esementes pequenas que se encontram em suaproximidade.Essa propriedade de atrair os corpos caracterizadapor uma grandeza denominada cargaeltrica. Nesse caso, dizemos que o mbar adquiriucarga eltrica ou ficou eletrizado.Aps esse estudo feito por Tales, somenteno sculo XVI, William Gilbert descobriu que outroscorpos, quando atritados, adquirem a propriedadede atrair corpos leves, como ocorre como mbar.Como o mbar, em grego, chama-seelktron, Gilbert utilizou o termo eletrizado paraindicar que esses corpos estavam se comportandocomo o mbar e fenmeno eltrico para ofenmeno do surgimento dessa propriedade queaparece quando os corpos so atritados, originandoo termo eletricidade, que utilizado at hoje.oi convencionado que um basto de vidro,quando atritado com um pano de l, fica com cargaeltrica positiva e a l, com carga eltrica negativa.Hoje, a explicao para o processo peloqual os corpos eletrizam-se baseada no fato deque todos os corpos so constitudos de tomos.O tomo apresenta uma parte central, chamadancleo, onde temos as partculas chamadas prtons, que apresentam carga eltrica positiva, e osnutrons, que no apresentam carga eltrica. Aoredor do ncleo, na regio chamada eletrosfera,temos as partculas chamadas eltro