Lei de indução de Michael Faraday

Por Glauber Luciano Kítor
Michael Faraday (1791-1867) nasceu em Londres, na Inglaterra em 22/09/1791. Terceiro filho de um ferreiro de Newington, subúrbio de Londres, foi obrigado a abandonar os estudos para se dedicar ao trabalho aos treze anos. Trabalhou para o livreiro G. Ribeau. Neste intervalo de tempo, aproveitou o contato com os livros para estudar.

Em algumas experiências, Faraday percebeu que ao introduzir um ímã em uma bobina esta acusava a presença de uma corrente elétrica na mesma. Este fenômeno foi caracterizado qualitativamente e quantitativamente e deu origem à Lei da Indução de Faraday que é expressa matematicamente como:

|\varepsilon| = \left|\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|

Ou seja, a intensidade da força eletromotriz induzida (ε) é igual a variação do fluxo magnético no interior da espira. Esta é uma das quatro equações de Maxwell para o Eletromagnetismo.

Mas a unidade de indutância no SI é o henry (abreviação H) em homenagem ao americano Joseph Henry embora tenha publicado seus resultados para a indutância um pouco mais tarde que Faraday.

Faraday introduziu o conceito de campo de força ou simplesmente campo. Mesmo sem ter recebido instrução escolar completa, Faraday recebeu o Diploma Honorário da Universidade de Oxford em 1832. Ainda recebeu logo em seguida a medalha de Copley da Royal Instituição.

Em 1837 o físico percebeu que quando um capacitor recebe menos carga quando há vácuo entre as armaduras do que quando há um dielétrico entre elas. Então a unidade de capacitância foi chamada de farad (abreviação F) em homenagem a ele. 21 anos depois, começou a sofrer com uma doença que causava perda temporária de memória e acabou se afastando da vida pública.

A partir de 1862, passou a maior parte de seu tempo em casa, onde veio a falecer em 25/08/1867.
Einstein e Maxwell se apoiaram em seu trabalho para desenvolver o estudo do Eletromagnetismo e da Física Moderna.

A experiência de Faraday

Para a bobina faz-se um enrolamento de fios de cobre esmaltados ou fios de fiação elétrica residencial.
O ímã pode ser retirado de um auto-falante sucateado, de potencia média ou alta, como os de toca CD’s.
Usa-se um multímetro que será ajustado na função microampère, dependendo da quantidade de espiras da bobina e do potencial do ímã.

Conecta-se os terminais do multímetro nas duas extremidades do enrolamento de fios de cobre.
Aproxima-se o ímã da bobina, conforme mostra a figura 01:lei_de_faraday_lenz

Observa-se o comportamento do ponteiro do multímetro.

A experiência de Faraday é de extrema importância para o estudo do Eletromagnetismo, pois baseado na análise da interação entre campo elétrico e magnético podem ser explicado muitos outros fenômenos relacionados a esta importante parte da Física.

A lei de Lenz

A lei de Faraday expressa somente a intensidade da força eletromotriz induzida. Então em 1834 Heinrich E. Lenz (1804-1865) define que a força eletromotriz é igual ao negativo da variação do fluxo magnético no interior da espira, assumindo a forma:

\varepsilon = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}

Ou seja, esta lei especifica o sentido da força eletromotriz induzida. Neste caso, o sentido da corrente elétrica é anti-horário para quando o norte do ímã se aproxima da espira ou conjunto de espiras.

Referências bibliográficas:
HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Física 3, volume 2, 5 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 384 p.