FUNDAÇÃO INTEGRADA MUNICIPAL DE ENSINO SUPERIORCENTRO UNIVERSITÁRIO DE MINEIROSUNIDADE BÁSICA DE CIÊNCIAS EXATAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVILFÍSICA III

Docente: Reinã OurivesDiscentes: Celso, Taís, Rúbia

Indutância

1-Definições2- Propriedades

3- Indutância mútua entre dois circuitos

4-Autoindução

IndutânciaÍndice

1- Definições

Indutância

IndutânciaDefinições

IndutânciaEstudaremos os indutores e suas indutâncias, cujas propriedades decorrem diretamente da lei de indução de Faraday.“A força eletromotriz induzida é igual à taxa de variação do fluxo magnético com sinal trocado.”

IndutânciaDefiniçõesMichael Faraday

Michael Faraday

Na física, foi um dos primeiros a estudar as conexões entre eletricidade e magnetismo. Em 1821, logo após Oersted ser o primeiro a descobrir que a eletricidade e o magnetismo eram associados entre si, Faraday publicou seu trabalho que chamou de "rotação eletromagnética" (princípio por trás do funcionamento do motor elétrico). Em 1831, Faraday descobriu a indução eletromagnética, o princípio por trás do gerador elétrico e do transformador elétrico. Suas ideias sobre os campos elétricos e os magnéticos, e a natureza dos campos em geral, inspiraram trabalhos posteriores nessa área (como as equações de Maxwell), e campos do tipo que ele fitou são conceitos-chave da física atual.

Michael Faraday foi um físico e químico inglês, sendo considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos. Suas contribuições mais importantes e seus trabalhos mais conhecidos foram nos intimamente conectados fenômenos da eletricidade, eletroquímica e do magnetismo, e diversas outras contribuições muito importantes na física e na química.

IndutânciaDefiniçõesJoseph Henry Em 1830, enquanto construía eletroimãs, descobriu o fenômeno

eletromagnético chamado indução electromagnética ou auto-indutância e a indutância mútua. O seu trabalho foi desenvolvido independentemente de Michael Faraday, mas é a este último que se atribuí a honra da descoberta por ter publicado primeiro as suas conclusões. A Henry também é creditada a invenção do motor elétrico, embora mais uma vez não tenha sido o primeiro a registrar a patente. Seus estudos acerca do relê eletromagético foram a base do telégrafo elétrico, inventado por Morse e Wheatstone. Mais tarde provou que as correntes podem ser induzidas à distância, magnetizando uma agulha com a ajuda de um relâmpago a 13 quilômetros de distância.Em 1832, Henry tornou-se professor de física no College of New Jersey, mais tarde conhecido como Universidade de Princeton. Foi professor na Academia de Albany (EUA) e o primeiro diretor do Instituto Smithsoniano, de 1846 até à sua morte, 32 anos depois. À frente deste instituto desempenhou importantíssimo papel no desenvolvimento da ciência norte-americana. Em 1849 foi presidente da Associação Americana para o Avanço da Ciência.Após a sua morte, a unidade de indutância ou resistência indutiva no Sistema Internacional (SI), foi batizada de henry, em reconhecimento do seu trabalho.

Joseph Henry

IndutânciaDefiniçõesUnidade Henry (SI) e seus múltiplos

O henry (símbolo H) é a unidade do Sistema Internacional de Unidades de indutância. Quando a taxa de variação da corrente elétrica no circuito é um ampère por segundo (1A/s) e a força eletromotriz resultante é de um volt (1V), a indutância do circuito é de um henry (1H).O henry tem a dimensão de em unidades SI.

IndutânciaDefiniçõesUnidade Henry (SI) e seus múltiplos

Indutância1- Definições

Em um circuito constituído de uma ou maisespiras, formando uma bobina perfeita (resistência interna igual a zero) – quando percorrido por uma corrente elétrica produz um campo magnético, campo este que cria um fluxo Φ que as atravessa.

Indutância1- Definições

A indutância de uma bobina é medida em Henry (H) e também é comum o uso de seus submúltiplos como o milihenry (mH) que vale a milésima parte do henry e o micro henry (H) que equivale à milionésima parte do henry. As bobinas podem ser de muitas ou de poucas espiras, com núcleos (para aumentar a indutância) ou sem núcleo de ferrite que são usadas em circuitos de altas frequências ou que trabalham com variações muito rápidas de corrente.Geralmente as bobinas de muitas espiras, como os choques de filtro, podem ter núcleos de ferrite ou mesmo de ferro laminado e trabalham com correntes de médias e baixas frequências.

Indutância1- Definições

Na figura abaixo são mostrados alguns tipos de bobinas e indutores com seus respectivos símbolos, estes componentes podem ser encontrados nos computadores e em muitos dos circuitos eletrônicos.

Indutância1- Definições

As bobinas são componentes importantes de qualquer circuito onde estejam instaladas e podem ser encontradas em diversas funções.Uma das principais funções das bobinas é fazer circuitos de sintonia em rádios, TVs, mas também é comum encontrar bobinas na função de filtrar variações muito rápidas da corrente que poderiam afetar o funcionamento de certas partes críticas de equipamentos elétricos ou eletrônicos.Os filtros de linha e alguns outros tipos de filtros fazem uso desta propriedade das bobinas.

Indutância1- Definições

A capacidade de uma bobina de N espiras em criar o fluxo com determinada corrente que a percorre é denominada Indutância (símbolo L) medida em “Henry" cujo símbolo é H.

Indutância1- Definições

Indutância1- Definições

2- Propriedades

Indutância

Indutância2- Propriedades

A corrente num circuito produz campo magnético e, portanto, fluxo magnético. Assim, qualquer variação da corrente conduzirá a forças eletromotrizes induzidas no circuito.Se, por exemplo, fecharmos um interruptor num circuito de corrente contínua, a corrente não aumenta instantaneamente desde zero até um valor final, devido à indutância do circuito. A tendência da corrente a aumentar bruscamente será contrariada por uma corrente induzida oposta, que regula o aumento da corrente de forma gradual. Igualmente, quando se abrir o interruptor a corrente não passará a ser nula de forma instantânea mais de forma gradual.

3- Indutância mútua entre dois circuitos

Indutância

Indutância3- Indutância mútua entre dois circuitos

Imaginemos dois circuitos, um ao lado do outro (figura ao lado). No primeiro circuito está ligada uma pilha que produz uma corrente, existindo uma resistência variável que permite alterar a intensidade dessa corrente. No segundo circuito não está ligada nenhuma fonte.

A corrente no circuito 1 (lado esquerdo) produz fluxo magnético dentro do circuito 2, que deverá ser diretamente proporcional à corrente , que produz esse campo magnético:

Indutância3- Indutância mútua entre dois circuitos

onde é uma constante chamada (indutância mútua), que depende da forma dos circuitos e da distância entre eles.A variação da corrente no circuito 1 induz uma força eletromotriz no circuito 2:

No sistema internacional de unidades, a unidade da indutância (volt vezes segundo, sobre ampere) é o henry, representada pela letra H.

4- Auto indutância

Indutância

Indutância4- Auto indutância

Autoindução é o fenômeno pelo qual um condutor produz indução eletromagnética em si mesmo quando é percorrido por uma corrente variável. A autoindução é muito intensa nas bobinas, porque como elas possuem muitas espiras, o fenômeno se dá em todas as espiras e é mais intenso do que numa espira só. A corrente primitiva i produz um campo de indução magnética B proporcional a i. O fluxo φ é proporcional a B. Logo o fluxo φ é proporcional a i, isto é:

= L

Indutância4- Auto indutância

Linhas do campo magnético produzido pela corrente num circuito.

A corrente num circuito produz um campo magnético com linhas de campo que produzem fluxos de sentido contrário na área delimitada pelo circuito e no exterior do circuito (figura ao lado):De acordo com a lei de Biot-Savart*, o campo magnético produzido pelo circuito é diretamente proporcional à corrente.Portanto, o fluxo magnético produzido por um circuito sobre si próprio, e proporcional à corrente:

A constante é a autoindutância do circuito. auto induzida no próprio circuito é:

Indutância4- Auto indutância

A Lei de Biot-Savart é uma equação do Eletromagnetismo que fornece o campo magnético B gerado por uma corrente elétrica I constante no tempo. Essa equação é válida no domínio da Magnetostática. Podemos dizer que a Lei de Biot-Savart é o ponto de partida para a Magnetostática, tendo assim um papel semelhante à Lei de Coulomb na Eletrostática.

Ilustração representando os termos envolvidos na Lei de Biot Savart

Indutância4- Auto indutância

Quanto maior for a área do circuito, maior será a sua autoindutância. Para evitar uma autoindutância elevada, que pode ser indesejada no caso de correntes variáveis, a fonte num circuito não se liga como na figura acima, mas com dois fios colados uma ao lado do outro que ligam o dispositivo à fonte. Assim, reduz-se a área interna do circuito.Nas partes do circuito onde se deseja que a indutância seja elevada, ligam-se bobinas com várias voltas e, portanto, com área interna elevada.Esses indutores representam-se nos diagramas de circuito com o símbolo da figura ao lado.

Símbolo usado nos diagramas decircuito para representar a autoindução.

Indutância4- Auto indutância

representa o valor da indutância, medida em henrys no sistema internacional. O símbolo da autoindução total do circuito coloca-se em alguma parte do circuito. Na análise do circuito, esse dispositivo é designado de (indutor) e representa um elemento passivo em que a diferença de potencial é diretamente proporcional à corrente:

Indutância4- Auto indutância

faraday_en.jar

IndutânciaBibliografia

• http://pt.wikipedia.org/wiki/Indut%C3%A2ncia• http://pt.wikipedia.org/wiki/Henry_(unidade)• http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Biot-Savart• http

://www.ibytes.com.br/bobinas-ou-indutores-apresentam-propriedades-eletricas-sao-indutancias/

• http://www.pmoscon.com/estudos/Resumao%20Magnetismo.pdf• http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/inducao/auto_inducao/

Indutância