Laboratório de Física

Indução e geradores

O que este lab mostra

Campo variando cria corrente — e é assim que toda a eletricidade do mundo é gerada.

LABORATÓRIO
ímãcorrente!
gerador: corrente alternada
transformador
U₂ = U₁·N₂/N₁ = 220·50/100 = 110 V

A ideia, em 3 parágrafos

Faraday fez a pergunta oposta à de Oersted: se corrente cria campo, campo cria corrente? Sim — mas com uma condição essencial: o campo tem que variar. Ímã parado dentro da bobina: nada. Ímã se movendo: corrente. O que induz é a variação do fluxo magnético (Φ = B·A·cosθ) — mude B, mude a área, ou gire a espira, e a corrente aparece. Parado, não existe.

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Fluxo magnético; a lei de Faraday; o que conta é a variação.

A lei de Lenz diz o sentido: a corrente induzida sempre se opõe à variação que a criou. Empurre o ímã para dentro e a bobina cria um campo que empurra ele de volta; puxe e ela segura. Parece capricho da natureza, e não é: se fosse ao contrário, a corrente ajudaria o movimento, que geraria mais corrente, que ajudaria mais… energia do nada. Lenz é a conservação de energia se defendendo.

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Lei de Lenz; por que ela é obrigatória; freio eletromagnético e o fogão de indução.

É por isso que gerar eletricidade custa. Numa usina — hidrelétrica, térmica, nuclear, eólica — o processo é sempre o mesmo: alguma coisa gira uma bobina dentro de um campo magnético. E quanto mais corrente você puxa, mais a lei de Lenz freia a turbina, e mais água, vapor ou vento é preciso. A tomada da sua casa está mecanicamente conectada a uma turbina lá longe: quando você liga o chuveiro, a turbina sente. E como a espira gira, a corrente muda de sentido a cada meia volta — é a corrente alternada, e ela é uma senoide.

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O gerador e a usina; corrente alternada; o transformador em duas linhas; por que a transmissão é em alta tensão.

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