1831 – Lei de Faraday
Quando houver variação do fluxo magnético $ \phi_B \, [Wb] $ através de um circuito, surgirá nele uma força eletromotriz induzida $ \varepsilon \, [V] $.
1834 – Lei de Lenz
Esta força eletromotriz induzida gera uma corrente $ i \, [A] $ em tal direção que o campo magnético secundário induzido se opõe ao campo magnético que induz a corrente.
1845 – Formulação de Neumann
A força eletromotriz induzida em qualquer circuito fechado e composto por um laço de fio metálico infinitamente fino é igual ao negativo da variação do fluxo magnético com o tempo na área delimitada pelo circuito.
$ \varepsilon=-\frac{d\phi_B}{dt} $
onde,
$ \qquad\,\,\,\, \varepsilon \quad \rightarrow \quad $ Força eletromotriz $ [V] $;
$ \qquad \phi_B \quad \rightarrow \quad $ Fluxo magnético $ [Wb] $;
$ \qquad\,\,\,\, t \quad \rightarrow \quad $ Tempo $ [s] $.
Para um fio enrolado firmemente em uma bobina, composta de $ N $ voltas idênticas, cada uma com o mesmo $ \phi_B $ temos que
$ \varepsilon=-N\frac{d\phi_B}{dt} $
onde,
$ \qquad N \quad \rightarrow \quad $ Número de voltas do fio.
Aplicações
Nos transformadores, onde os níveis de tensão e corrente elétrica das fontes de energia são modificados através da indução eletromagnética em suas bobinas, de acordo com a necessidade dos sistemas elétricos, preservando o nível de potência praticamente constante de um circuito para outro.
Nos carregadores sem fio ou carregadores por indução, a força eletromotriz induzida alimenta a bateria dos aparelhos, recarregando suas células.
Nos eletroímãs, o núcleo de ferro atrai outros materiais ferromagnéticos quando uma corrente elétrica passa pelas espiras da bobina, criando-se um campo magnético, o qual faz com que os imãs elementares do núcleo se orientem, ficando assim imantado.
Nas panelas ou fogões de indução, a corrente induzida, que aquece a panela, circula diretamente por seu metal, produzindo um aquecimento uniforme.
Nas usinas de geração de energia elétrica, a energia mecânica produz a variação do fluxo magnético que induz a corrente no gerador.
Referências
- BURIAN JUNIOR, Yaro; LYRA, Ana Cristina Cavalcanti. Circuitos elétricos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, c2006. xvi, 302 p. ISBN: 8576050722, 97885760507283.
- MARIOTTO, Paulo Antonio. Análise de circuitos elétricos. São Paulo: Prentice Hall, 2003. 378 p. ISBN: 8587918060.
- IRWIN, J. David. Análise de circuitos em engenharia. 4. ed. São Paulo: Makron Books, c2000. xvi, 848 p. ISBN: 8534606935.
- JOHNSON, David E.; HILBURN, John L.; JOHNSON, Johnny R.. Fundamentos de análise de circuitos elétricos. 4. ed. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil, 1994. 539 p.
- DESOER, Charles A; KUH, Ernest S. Basic circuit theory. Tokyo: McGraw-Hill Kogakusha, 1969. xix, 876 p.
- HAYT, William Hart; KEMMERLY, Jack E. Jack Ellsworth. Análise de circuitos em engenharia. 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, c2008. 858 p. ISBN: 9788577260218.