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AULA 34 INDUTORES E INDUTÂNCIA
OBJETIVOS
• APLICAR OS CONCEITOS DE INDUTORES E INDUTÂNCIA
• CALCULAR A DENSIDADE DE ENERGIA EM UM INDUTOR
34.1 INDUTORES E INDUTÂNCIA
Se fizermos variar o valor da corrente que percorre o condutor, o valor do
campo magnético gerado sofrerá uma variação.
Por isso, o fluxo desse campo na região das espiras formadas pelo fio
condutor irá variar e, de acordo com a lei de Faraday, surgirá uma força
eletromotriz induzida em cada espira desse mesmo condutor.
A força eletromotriz gerada entre os terminais do dispositivo é a soma das
forças eletromotrizes em cada espira.
Para calcularmos esta fem induzida devemos conhecer o fluxo do campo
magnético em cada uma das espiras e assim efetuarmos a soma:
INDUTORES são dispositivos que ao serem atravessados por uma corrente
elétrica, nos possibilitam criar e manter campos magnéticos em determinadas
regiões do espaço.
Os indutores são análogos aos capacitores, os quais nos permitem criar e
manter campos elétricos nas porções do espaço limitadas por suas placas por meio
da separação de cargas positivas e negativas
Na figura 34.1 pode-se ver um condutor enrolado em forma helicoidal que,
quando percorrido por uma corrente, gera um campo magnético razoavelmente
intenso em seu eixo. Algumas linhas de indução do campo magnético são
representadas na figura por linhas tracejadas.
d ϕ ⎞
⎠
d
B
ind
= ∑ ⎜− ⎟ = − ∑ ϕB
espiras dt dt
. (34.1)
espiras
ε
⎛
⎝
Em geral não é possível calcular, exatamente, o campo magnético, e por
conseqüência seu fluxo, em cada espira. Entretanto, em alguns casos específicos,
podemos realizar esse cálculo e encontrar resultados interessantes.
O protótipo dos indutores é um solenóide, de raio R e comprimento H, com
um grande número de espiras e com seu comprimento muito maior que seu raio,
como mostrado na figura 34.2.
i
i
Figura 34.2: Um solenóide próximo do ideal com um comprimento H algumas vezes
maior que seu raio R.
Figura 34.1: Um condutor enrolado em forma helicoidal quando percorrido por uma corrente
gera um campo magnético razoavelmente intenso na parte interna mas bem pequeno na
parte externa. As linhas tracejadas representam algumas linhas de indução do campo
magnético.
Neste caso temos um campo aproximadamente uniforme no interior do
dispositivo e praticamente nulo em seu exterior.
Obviamente o campo não é exatamente nulo fora do indutor, sendo
semelhante ao produzido por um longo ímã linear, com os pólos norte e sul
bastante longe um do outro. O campo magnético só é intenso no interior
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