A indução eletromagnética é o fenômeno em que uma corrente elétrica é gerada em um condutor sempre que há variação do fluxo magnético que passa por ele. Esse conceito é base para o funcionamento de transformadores, geradores, motores e outros dispositivos eletromagnéticos.

Foi estudado pela primeira vez por Michael Faraday e é descrito pela Lei de Faraday.

Fluxo magnético

Antes de entender a indução, é importante compreender o que é o fluxo magnético:

$$
\Phi = B \cdot A \cdot \text{sen}(\theta)
$$

Onde:

• Φ: fluxo magnético (weber, Wb)
• B: intensidade do campo magnético (tesla, T)
• A: área da espira (m²)
• θ: ângulo entre o campo magnético e a normal à superfície da espira

#inserir imagem aqui# — Ilustração de uma espira circular com campo magnético passando e o ângulo entre o campo e a normal da superfície.

Variação do fluxo → Corrente elétrica

Uma corrente elétrica (corrente induzida) só aparece quando o fluxo magnético muda ao longo do tempo. Isso pode ocorrer de várias formas:

• Movendo o ímã em relação à espira
• Movendo a espira em relação ao ímã
• Alterando a intensidade do campo magnético
• Alterando a área da espira imersa no campo

Lei de Faraday

A força eletromotriz induzida (?) é proporcional à variação do fluxo magnético no tempo:

$$
\mathcal{E} = – \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}
$$

O sinal negativo representa a Lei de Lenz: a corrente induzida sempre se opõe à variação que a provocou.

#inserir imagem aqui# — Imagem com um ímã sendo inserido em uma espira de fio com galvanômetro indicando corrente.

Lei de Lenz

É uma consequência da conservação de energia. Quando uma corrente é induzida, ela cria um campo magnético que se opõe à mudança do campo original. Assim:

• Se o fluxo está aumentando, o campo induzido atua contra ele.
• Se o fluxo está diminuindo, o campo induzido tenta mantê-lo.

#inserir imagem aqui# — Desenho de uma espira se aproximando de um ímã com setas indicando o sentido da corrente induzida conforme a Lei de Lenz.

Exemplo comum: barra condutora em movimento

Considere uma barra metálica se movendo em um campo magnético. Isso causa uma variação de fluxo e, portanto, uma corrente:

$$
\mathcal{E} = B \cdot L \cdot v
$$

Onde:

• ?: f.e.m. induzida (V)
• B: campo magnético (T)
• L: comprimento da barra (m)
• v: velocidade da barra (m/s)

#inserir imagem aqui# — Uma barra metálica deslizando em trilhos sob ação de um campo magnético perpendicular.

Resumo das fórmulas