fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

i 1
i 2
A 1
A 2
esta tensão é sempre igual e contrária à do resistor.
ATIVIDADE 35.2
Mostre que a equação 35.6 é solução da equação 35.5.
Quando a fonte é retirada surge uma tensão induzida no indutor no sentido
de impedir a queda da corrente. O indutor passa então a funcionar como uma fonte
de força eletromotriz que mantém uma corrente no resistor. Esta fonte é, no
entanto, efêmera e só existe enquanto há variações de corrente. Tanto a corrente
quanto as tensões tendem a se anular. Novamente a constante de tempo indica o
tempo gasto para que atinjam aproximadamente 37 % do valor inicial.
Os gráficos que representam estas variações de tensão são idênticos ao que
aparece na figura 35.4.
Faça um esboço da forma do gráfico
ATIVIDADE 35.3
V
R
e
VL
em função do tempo.
Na figura 35.5 vemos dois condutores percorridos, cada um, por uma
corrente, cujo valor é independente do valor da corrente no outro condutor.
Cada uma dessas correntes produz um campo magnético que, em princípio,
é dado pela lei de Biot-Savart. O condutor percorrido pela corrente i 1 tem a forma
de uma elipse que, por ser uma forma que se pode representar em termos
matemáticos, pode ter o campo produzido calculado exatamente, ainda que este
cálculo não seja fácil de realizar. O segundo condutor, no entanto tem uma forma
irregular, que não pode ser descrita analiticamente, por isto o campo produzido
pela corrente i 2 , em cada ponto do espaço, não pode ser calculado exatamente.
Ainda assim, podemos afirmar que o campo magnético produzido por um
condutor em qualquer lugar do espaço é sempre proporcional à corrente que o
percorre.
O campo magnético em cada ponto do espaço é, pelo princípio da
superposição, a soma dos campos produzidos por cada uma das correntes,
independentemente. Por isto o fluxo do campo na região de cada um dos
condutores, mais especificamente através das superfícies indicadas como A 1 e A 2 na
figura 35.6, pode ser escrito como a soma dos fluxos produzidos por cada um
desses campos produzidos pelas duas correntes.
35.3 AUTO INDUTÂNCIA E INDUTÂNCIA MÚTUA
Quando temos dois indutores muito próximos, se fizermos passar,
subitamente, uma corrente em um deles, o outro sentirá o efeito da variação do
campo magnético produzido pelo primeiro na região onde se encontra o segundo.
Da mesma forma, qualquer variação do campo produzido pelo segundo
indutor gera, de acordo com a lei de Faraday, uma fem induzida no primeiro
indutor.
A este fenômeno damos o nome de indução mútua: efeito da
variação do campo magnético produzido por um dispositivo sobre outro
dispositivo que se encontra em suas imediações.
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Figura 35.6: Dois circuitos condutores percorridos por correntes independentes produzem
fluxos, sobre cada um deles, que são a soma dos fluxos produzidos por cada um
independentemente.
Podemos então escrever o fluxo do campo magnético através de cada
circuito:
e
Φ (35.8)
B , 1
= L1i
1
+ M1,2i2
Φ . (35.9)
B , 2
= L2i2
+ M
2,1i1
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