Aplicações onde indução eletromagnética é usada

Indução eletromagnética

Foto por: Yuri Shirokov

A indução electromagnética termo refere-se à geração de uma corrente eléctrica que passa por um fio de metal através de um campo magnético. A descoberta da indução eletromagnética, em 1831, foi precedida de uma década antes por uma descoberta relacionada pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted (1777 # x2013; 1851). Oersted mostrou que uma corrente eléctrica produz um campo magnético. Isto é, se você colocar uma bússola magnética simples perto de qualquer um dos fios elétricos em sua casa que está transportando uma corrente, é possível detectar um campo magnético ao redor dos fios. Se uma corrente eléctrica pode produzir um campo magnético, físicos fundamentado, talvez o efeito inverso pode ser observado bem. Então eles partiram para gerar uma corrente elétrica a partir de um campo magnético.

Esse efeito foi observado pela primeira vez em 1831 pelo Inglês físico Michael Faraday (1791 # x2013; 1867) e logo depois pelo físico americano Joseph Henry (1797 # x2013; 1878). O princípio no qual a descoberta de Faraday-Henry está baseado é mostrado na figura na página 762. Um longo pedaço de fio de metal é enrolada em torno de uma barra de metal. As duas extremidades do fio são ligados a um galvanómetro, um instrumento usado para medir a corrente eléctrica. O bar é então colocado entre os pólos de um ímã.

Palavras a conhecer

Corrente elétrica: Um fluxo de elétrons.

gerador elétrico: Um dispositivo para a conversão de energia mecânica (cinética) em energia eléctrica.

Galvanômetro: Um instrumento utilizado para medir o fluxo de corrente eléctrica.

Diferença potencial: Também chamado de tensão; a quantidade de energia eléctrica armazenada em uma massa de cargas eléctricas, em comparação com a energia armazenada em qualquer outra massa de encargos.

Transformador: Um dispositivo que transfere energia eléctrica a partir de um circuito para outro circuito com características diferentes.

Enquanto a barra mantém-se em repouso, nada acontece. Nenhuma corrente é gerada. Mas movendo a barra em uma direção ou outra produz uma corrente que pode ser lido no galvanômetro. Quando a barra é movido para baixo, a corrente passa numa direcção através do fio de metal. Quando a barra é movido para cima, a corrente flui na direcção oposta através do fio. A quantidade de corrente que flui é proporcional à velocidade com que o fio se move através do campo magnético. Quando o fio se move mais rapidamente, uma maior corrente é produzido. Quando se move mais lentamente, uma corrente de menor é produzido.

Na verdade, não é necessário para mover o fio, a fim de produzir a corrente eléctrica. Pode-se muito bem segurar o fio ainda e mover os pólos magnéticos. Tudo o que é necessário é a criação de um movimento relativo do arame e o campo magnético. Quando isso acontece, uma corrente eléctrica é gerada.

aplicações

Muitos dispositivos elétricos operam com o princípio da indução eletromagnética. Talvez o mais importante deles é um gerador eléctrico. Um gerador eléctrico é um dispositivo para converter a energia cinética (a energia de um objecto, devido ao seu movimento) em energia eléctrica. Em um gerador, uma bobina de fio é colocado entre os pólos de um magnete e feito girar a uma elevada taxa de velocidade. Uma maneira de fazer a rotação da bobina é para anexá-lo a uma turbina de água, como em uma represa. Vapor de uma caldeira pode também ser usado para fazer a rotação da bobina.

Como a bobina gira entre os pólos do imã, uma corrente elétrica é gerada. Essa corrente pode então ser enviado ao longo de linhas de transmissão para casas, edifícios de escritórios, fábricas e outros consumidores de energia elétrica.

Transformadores também operam no princípio da indução eletromagnética. Os transformadores são dispositivos que convertem a corrente elétrica de uma diferença de potencial (tensão) para outra diferença de potencial. Por exemplo,

Uma figura de indução eletromagnética. (Reproduzido com permissão de

O Grupo Gale

que a corrente proveniente de uma unidade de alimentação é tipicamente de corrente de alta tensão, muito maior do que é necessária ou que pode ser usado em aparelhos domésticos. Um transformador de step-down utiliza indução eletromagnética para converter a corrente de alta tensão em linhas de energia para a corrente mais baixa tensão necessária para eletrodomésticos.