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3 º ANOENSINO MÉDIOFÍSICA PROF. JEAN CAVALCANTE
PROF. NELSON BEZERRA
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Unidade IVSer humano e saúde
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Aula 18.2Conteúdo
• Indução magnética, sentido da corrente – Lei de Lenz
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Habilidade • Compreender o princípio da indução magnética e
relacioná-lo com o sentido da corrente elétrica e a Lei de Lenz.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Vimos na aula anterior uma importante experiência no ramo do eletromagnetismo: A experiência de Faraday. A partir desse importante experimento podemos definir o fluxo magnético e a indução magnética.
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n
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REVISÃO
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O fluxo magnético é uma grandeza escalar relacionada com o número de linhas de indução.A unidade do fluxo magnético no SI é T . m2, que recebe o nome de Weber.
REVISÃO
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Nesta aula vamos estudar outra importante lei do eletromagnetismo, a lei de Lenz.
REVISÃO
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A Lei de Lenz se refere à geração de corrente elétrica induzida através da variação do fluxo magnético. Dê um exemplo de um dispositivo que é capaz de gerar corrente elétrica.
DESAFIO DO DIA
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A lei de LenzImagine um imã em forma de barra se aproximando de uma espira circular, segundo uma reta perpendicular ao plano que a contém.
AULA
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Sabemos que, pela lei de Faraday, uma fem induzida e uma corrente induzida devem aparecer na espira. Qual o sentido dessa corrente induzida?
AULA
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Lei de Lenz
AULA
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Faraday descobriu que a variação do fluxo magnético em relação ao tempo era o que provocava o aparecimento da fem induzida:
∆t- ∆Φ
e =
AULA
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Foi Lenz que resolveu a questão em 1834. Sua descoberta ficou conhecida como lei de Lenz.
• O sentido da corrente induzida em um circuito condutor fechado aparecerá sempre no sentido contrário ao das causas que lhe deram origem.
• O sinal negativo da lei de Faraday expressa essa oposição.
AULA
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AULA
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Vamos analisar duas situações:a) Consideremos o polo norte de um ímã em forma de barra se aproximando de uma espira circular:
• O fluxo magnético do campo do ímã através da espira aumenta e nela surge uma corrente induzida.
AULA
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• Pela regra da mão direita, essa corrente circulará no sentido anti-horário, gerando um vetor campo magnético induzido para a direita de modo a se opor ao campo magnético gerado pelo ímã.
AULA
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b) Agora, consideremos o polo norte se afastando da espira.
• O fluxo magnético do campo do ímã através da espira diminui e nela surge uma corrente induzida.
• Pela regra da mão direita, essa corrente circulará no sentido horário, gerando um vetor campo magnético
AULA
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induzido para a esquerda que de modo a se opor ao campo magnético gerado pelo ímã.
AULA
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Exemplo resolvidoConsidere uma espira circular fixa e um ímã em forma de barra, cujo eixo longitudinal é perpendicular ao plano da espira e passa pelo seu centro, conforme indica a figura ao lado. Aproximando-se o ímã da espira, determine o sentido da corrente nela induzida.
AULA
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Solução:Pela lei de Lenz, a corrente induzida tem um sentido que cria um polo que se opõe ao polo norte do ímã que se aproxima.Desse modo, a face da espira voltada para o polo norte do ímã é um polo norte.Aplicando a regra da mão direita na espira, determinamos que a corrente deverá circular no sentido anti-horário.
PREVIEWAULA
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1. Um ímã é posicionado próximo de um anel circular de metal fixo, como mostra a figura.
Determine o sentido da corrente induzida no anel quando:a) O ímã for aproximado do anel;b) O ímã for afastado do anel.
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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Solução da DLIa) Sentido anti-horáriob) Sentido horário
PREVIEWINTERATIVIDADE
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nn
BB
= 90º0º < <90º=0º
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RESUMO DO DIA
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O fluxo magnéticoÉ uma grandeza escalar relacionada com o número de linhas de indução. É representado pela letra grega Φ (phi), sendo definida por:Φ = B.A.cos αNo S.I. a unidade de fluxo magnético é dada por T.m2, que recebeu o nome de Weber (Wb).
RESUMO DO DIA
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A experiência de Faraday, visualizada com o auxílio de um ímã e um circuito fechado condutor, formado por uma espira ligada em série a um amperímetro 8 (instrumento de medição para a corrente elétrica).
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Ímã em repouso em relação ao circuito: não há variação do fluxo magnético, o amperímetro não registra corrente.
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Ímã aproximando-se da espira: ocorre uma variação do fluxo magnético através do circuito, o amperímetro acusará a presença da corrente induzida.
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Ímã afastando-se da espira: o ponteiro do amperímetro se deslocará no sentido contrário ao anterior, revelando inversão no sentido da corrente induzida.
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Lei da Indução EletromagnéticaA força eletromotriz induzida num circuito é expressa pela razão entre a variação do fluxo magnético e o intervalo de tempo decorrido nessa variação.ε = - ΔΦ / Δt
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Eletromagnética - Imã
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Formas de variação do fluxo magnéticoVariação da intensidade do campo: quando aproximamos o ímã do circuito, ocorre um aumento do fluxo do campo magnético. Essa mudança no fluxo provoca o aparecimento de uma corrente elétrica induzida.
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Lei de Lenz:O sentido da corrente induzida em um circuito condutor fechado aparecerá sempre no sentido contrário ao das causas que lhe deram origem.O sinal negativo da lei de Faraday expressa essa oposição.
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Na aproximação:
RESUMO DO DIA
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No afastamento:
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Complete a afirmação:Eu sou uma usina hidrelétrica, sou responsável pela geração de energia elétrica que, por consequência, a corrente elétrica é gerada através de bobinas inseridas em turbinas dentro de um _________________________________________, que giram, graças a um agente externo (queda de água, vento, fluxo de vapor).
DESAFIO DO DIA
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A Lei de Lenz se refere à geração de corrente elétrica induzida através da variação do fluxo magnético. Dê um exemplo de um dispositivo que é capaz de gerar corrente elétrica.
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