Campos elétricos induzidos

Geralmente, perto das cargas elétricas acontecem certos fenômenos elétricos que têm uma relação com a existência de um campo elétrico próximo a carga. Com isso, podemos concluir que só há um campo elétrico, pois uma carga de prova está interagindo com a região de perturbação.

Se o campo elétrico possui alguma variação conforme o tempo, ele pode gerar uma força eletromotriz induzida, assim como um campo elétrico sem nenhuma variação, porém sobre um fio condutor retilíneo, também pode gerar uma força eletromotriz induzida.

Quando uma corrente elétrica induzida surge por causa da movimentação de um campo elétrico, explicamos esse acontecimento por meio da força magnética. Concluímos que, mesmo se houver alguma variação em fluxo magnético por um circuito fechado, surge neste circuito uma corrente induzida.

A corrente pode alternar com o tempo a sua intensidade e sentido, sendo denominada de corrente alternada. O que deve ser percebido é que o motivo da indução eletromagnética é o fato do fluxo variar. Campos magnéticos variáveis produzem campos elétricos induzidos que também são variáveis e vice e versa. Mas, em alguns casos, pode ocorrer algumas dificuldades em interpretar a corrente elétrica apenas usando o fluxo magnético, então neste caso será necessário usar a Lei de Faraday.

Lei de Faraday

Michael Faraday, físico e químico inglês, trabalhava em experimentações químicas antes de começar a se aprofundar em estudos de campos elétricos. O estopim foi quando ficou sabendo, pelas soluções obtidos por Oersted, que correntes elétricas geravam campos magnéticos. A partir daí Faraday passou a fazer vários experimentos que originaram a exposição à Royal Society de Londres. Faraday continuou suas pesquisas com a esperança de achar alguma ligação entre a forma de agir de cargas em movimento e cargas paradas em condutores.

Faraday partia do pressuposto de que como um corpo carregado poderia levar cargas elétricas a outros corpos, correntes elétricas também poderiam levar corrente em circuitos próximos. Porém, conforme seus experimentos avançavam, ele chegou a reparar que uma corrente estacionária não produz uma corrente em um circuito próximo, mas o fato de ligar ou desligar essa corrente levava a uma força eletromotriz no circuito, mesmo ele estando desligado. Faraday conclui que a produção de correntes induzidas precisa que uma corrente indutora sofra variações.

Com isso, ele foi atrás de uma lei que conduzisse o fenômeno de indução. Trabalhando com a concepção de linhas de campo (esta concepção é derivada dos padrões mostrados por limalhas de ferro quando são apresentadas a um campo magnético). Faraday achava que o espaço acabaria sendo ocupado pelo campo magnético e a consistência dessas linhas seriam iguais as intensidades do campo. Porém, um tempo depois o físico notou que um imã natural também poderia produzir uma corrente em um circuito próximo se ele fosse colocado próximo ou entre o circuito e o ímã existisse um movimento. Chegando à conclusão que a indução depende do movimento relacionado as linhas de campo elétrico em sua proximidade.

Michael Faraday determinou que correntes induzidas geradas perante condições iguais, mas em fios distintos eram iguais a condutividade dos fios. O que indica que a corrente induzida produz uma força eletromotriz que pode ser uma corrente em um circuito fechado ou um circuito aberto pode indicar uma variação de potencial.

Mais tarde Heinrich Lenz conseguiu comprovar que a corrente por causa da força eletromotriz induzida fica contrária a mudança de fluxo magnético, e isso acontece de tal maneira que a corrente acaba por manter o fluxo. Isso independe se há variação na intensidade do fluxo ou que aconteça movimentação no condutor. Esse é um conceito ficou conhecido como Lei de Faraday-Neumann-Lenz, sendo fundamental para a operação de:

• Transformadores;
• Geradores;
• Motores;
• Alternadores.

Breve História do Campo Elétrico

Sabemos que primeiramente Tales de Mileto, filósofo grego, descobriu a existência do campo elétrico através de uma experiência com âmbar e pele de coelho, ao esfregar esses dois objetos acabou por gerar um campo elétrico que atraia outros objetos. O conceito de força entre partículas ao longo da existência de um campo tem origem desde a época do desenvolvimento da teoria da gravidade. Com os avanços dos estudos na física, percebeu-se que uma partícula pode provocar algum tipo de ação em uma outra partícula que está longe, sem que seja necessário existir algum contato entre elas. Isso é chamado de campo de força.

Em relação a força eletrostática, o campo mediador responsável por emitir a força eletrostática foi denominado de éter, a luz seria uma espécie de onda que se alastrar nesse éter. No século 19 chegou à conclusão que esse éter não existe, porém o campo elétrico existe fisicamente, com a qualidade de poder transportar energia e podendo existir mesmo se as cargas que o produziram não existirem mais. Nos estudos da física quântica a relação elétrica é definida como uma troca entre partículas mediadores da força. Cada carga lança potências que são incorporadas por outra carga.