Indução eletromagnética

Autor: 
Nicholas Gerbis

A Lei de Faraday

A Lei de Faraday, descoberta em 1831 por Michael Faraday, dispõe que a
força eletromotora induzida em qualquer circuito fechado é igual à
mudança do fluxo magnético ao longo do circuito, em cada dada unidade
de tempo. Sob a Lei de Faraday, a corrente elétrica é induzida apenas
se o campo magnético estiver mudando ou o condutor se movendo.
Geradores, por exemplo, giram um cabo elétrico em torno de um ímã para
produzir uma corrente constante [fontes: BBC, National Academy of
Sciences, Cassidy et. al.].

Existe alguma coisa de quase mágica no magnetismo. Quando crianças, nos deixamos cativar pela capacidade de um ímã para afetar metais como o ferro, níquel e cobalto sem tocá-los. Aprendemos sobre atração e repulsão entre polos magnéticos e vemos a forma que um campo magnético toma por meio de raspas de ferro que cercam um ímã em forma de barra. Os físicos nos informam que o eletromagnetismo, a força que controla eletricidade e magnetismo, é muito mais forte que a gravidade. A suspensão de um trem maglev sobre o trilho é prova notável dessa capacidade.

Como sugere o nome “eletromagnetismo”, a eletricidade e o magnetismo estão estreitamente relacionados. Esse relacionamento permite que eles se influenciem sem contato, como no exemplo do trem maglev, ou por meio da indução eletromagnética. A indução eletromagnética ocorre quando um circuito no qual corre uma corrente alternada gera corrente em outro circuito simplesmente por passar perto dele. Uma corrente alternada é a espécie de energia que corre pelas linhas elétricas e pelos fios elétricos caseiros, em contraposição a uma corrente direta, que obtemos de baterias.

Como um circuito faz com que um segundo circuito desenvolva corrente sem tocá-lo, e que relação isso tem com o magnetismo? Antes de tratar disso, precisamos observar alguns dos princípios que conectam eletricidade e magnetismo.

1.    Toda corrente elétrica tem um campo magnético que a cerca.

2.    Correntes alternadas têm campos magnéticos flutuantes.

3.    Campos magnéticos flutuantes causam fluxo de corrente em condutores colocados em seu interior, o que é conhecido como Lei de Faraday.

Se somarmos essas três propriedades, verificaremos que uma corrente elétrica em mutação está cercada por um campo magnético em mutação associado, o que por sua vez gera uma corrente elétrica em mutação em um condutor instalado em seu interior, o qual por sua vez tem um campo magnético próprio... e assim por diante. Trata-se do equivalente magnético às tradicionais bonecas russas aninhadas umas dentro das outras. Assim, no caso da indução eletromagnética, colocar um condutor no campo magnético que cerca a primeira corrente gera a segunda corrente.

A indução é o princípio que torna possível os motores elétricos, geradores e transformadores, bem como itens mais caseiros como escovas de dente elétricas recarregáveis e aparelhos de comunicação sem fio. Se você tem uma panela elétrica de arroz, já está usando a indução. Agora, observemos como a corrente induzida pode ser usada para aquecer fogões de indução.