Lei de Ampère
A Lei de Ampère relaciona o campo magnético criado por uma corrente elétrica com a intensidade dessa corrente. Ela é útil para calcular o campo magnético em condutores com geometria simples, como fios longos e retos.
A forma simplificada da Lei de Ampère é:
$$
B \cdot 2\pi r = \mu_0 \cdot i
$$
Onde:
- B: intensidade do campo magnético (T)
- r: distância do ponto ao fio (m)
- μ₀: permeabilidade magnética do vácuo (μ₀ = 4π × 10-7 T·m/A)
- i: corrente elétrica (A)
Isolando o campo magnético:
$$
B = \frac{\mu_0 \cdot i}{2\pi r}
$$
Essa fórmula é válida para fios longos, retos e com corrente constante.
#inserir imagem aqui# — Diagrama de um fio retilíneo com linhas de campo magnético concêntricas em torno dele.
Lei de Faraday
A Lei de Faraday explica como uma variação do campo magnético pode gerar uma corrente elétrica. Esse fenômeno é chamado de indução eletromagnética.
Ela afirma que a força eletromotriz induzida (f.e.m.) é proporcional à variação do fluxo magnético ao longo do tempo:
$$
\mathcal{E} = – \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}
$$
Onde:
- ?: força eletromotriz induzida (V)
- ΔΦ: variação do fluxo magnético (Wb – weber)
- Δt: intervalo de tempo da variação (s)
O sinal negativo indica que a corrente induzida se opõe à causa que a gerou, segundo a Lei de Lenz.
Fluxo Magnético
O fluxo magnético é dado por:
$$
\Phi = B \cdot A \cdot \text{sen}(\theta)
$$
Onde:
- Φ: fluxo magnético (Wb)
- B: intensidade do campo magnético (T)
- A: área da espira (m²)
- θ: ângulo entre o campo magnético e a normal da área
#inserir imagem aqui# — Espira condutora com campo magnético passando através dela e indicação do ângulo entre o campo e a superfície.
Exemplos de indução eletromagnética
- Movimentar um ímã dentro de uma espira condutora
- Alterar a área da espira dentro do campo magnético
- Variar a intensidade do campo magnético sobre a espira
Resumo das Fórmulas
Lei | Fórmula |
---|---|
Campo magnético ao redor de um fio (Lei de Ampère) | $$B = \frac{\mu_0 \cdot i}{2\pi r}$$ |
Fluxo magnético | $$\Phi = B \cdot A \cdot \text{sen}(\theta)$$ |
f.e.m. induzida (Lei de Faraday) | $$\mathcal{E} = – \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$ |