Fluxo Magnético e a Lei de Faraday


Quando falamos dos estudos físicos referentes ao magnetismo, é inevitável falar a respeito das chamadas Equações de Maxwell, uma reunião das 4 leis físicas que englobam o conhecimento sobre fluxo magnético e a fórmula exata de realizar os seus cálculos de movimentação sobre qualquer condição teórica ou prática. Essas leis unificam o conhecimento de outros físicos, que desenvolveram estudos e princípios de maneira separada, mas que acabaram sendo reunidos, padronizados e catalogados dentro de um só grande corpo, conhecido atualmente como as Equações de Maxwell no amplo sentido da palavra. Estas equações, unificadas em 1864, são as seguintes:

Lei de Faraday

• Lei de Gauss para a eletricidade: a base desta lei é a relação entre os campos elétricos e as cargas elétricas (suas fontes), avaliando suas mudanças de acordo com a variação entre um dos dois princípios. A vantagem dessa lei é sua aplicabilidade mesmo para os campos elétricos que sofrem variação de acordo com o tempo.

• Lei de Gauss para o magnetismo: muito semelhante à lei de Gauss sobre a eletricidade, sua grande diferença está no fato de que as linhas de campo magnético são contínuas, tendo um fluxo constante, diferente das correntes elétricas, que começam positivas e terminam negativas.

• Lei de Ampére: um campo magnético é originado a partir de um campo elétrico, porém, a relação entre estes dois tipos de forças não é tão fácil de se compreender. Se um campo magnético cria uma corrente elétrica e depois um campo elétrico, o contrário também ocorre. É a Lei de Ampere que compreende essas duas formas de conseguir esses campos de energia.

• Lei de Faraday: existem campos elétricos que dão origem a um fluxo magnético variável. Essa variação normalmente acontece no elemento tempo, o que gera campos elétricos do tipo rotacional. A Lei de Faraday trabalha justamente essa variação, conseguindo estabelecer uma lógica nessa movimentação que a princípio parece inconstante.

Essa 4ª lei – a Lei de Faraday – foi uma das mais importantes para o desenvolvimento dos estudos físicos acerca do fluxo magnético. Por isso, é preciso compreendê-la melhor, o que faremos a partir de agora.

Michael Faraday e a variação do campo magnético

Apesar de ser um dos responsáveis pelos maiores avanços no campo da física do século XIX, Michael Faraday não teve uma carreira acadêmica ortodoxa. Ainda criança, foi obrigado a parar de estudar para encontrar um trabalho que pudesse contribuir com a renda de sua família. O trabalho que ele encontrou foi como assistente de um livreiro, G. Ribeau. A partir do seu contato com os livros, começou a estudar e se interessar por temas relacionados à matemática, física e química.

Dos estudos para o início de suas experiências foi uma consequência natural. Em uma dessas experiências, Michael Faraday colocou um ímã dentro de uma bobina e percebeu que ela acusava a existência de uma corrente elétrica. Ou seja, ele percebeu que o fluxo magnético era capaz de gerar um campo elétrico e este conhecimento foi a base para a Lei de Faraday, que seria desenvolvida anos mais tarde.

Fluxo Magnético e a Lei de Faraday

Com a observação de suas experiências, Michael Faraday percebeu na prática que o Fluxo Magnético é um elemento que sofre variação de acordo com a corrente elétrica que a induz, ou seja:
“A intensidade da força eletromotriz induzida é igual à variação do fluxo magnético no interior de um objeto com campo magnético limitado”.

A partir destas informações foi instituída a Lei de Faraday, através da qual é possível quantificar a variação da corrente elétrica de acordo com o fluxo magnético, sendo então mensurável o quanto de eletricidade é possível gerar a partir de um campo magnético e o quanto de magnetismo é possível gerar a partir de uma corrente elétrica.

Além dessa relação e da instituição de uma fórmula capaz de calcular a variação entre corrente elétrica e fluxo magnético, anos mais tarde, Michael Faraday também conseguiu aperfeiçoar sua própria teoria, ao perceber que um capacitor recebe menos carga quando há vácuo entre suas extremidades, ou seja, é possível conseguir a mesma quantidade de energia elétrica a partir de um campo magnético menor, desde que seja mensurado de maneira correta e calculado de acordo com suas próprias quantificações.

A Lei de Faraday e sua importância para a física

Com os conhecimentos desenvolvidos a partir da Lei de Faraday a respeito do fluxo magnético, da segunda metade do século XIX para cá, muitos estudos conseguiram se desenvolver. Na prática, existem muitas fábricas capazes de gerar energia e movimentação de máquinas a partir destes estudos e existem vários fenômenos dentro do campo elétrico magnético que só podem ser explicados a partir da Lei de Faraday e dos outros estudos que foram desenvolvidos a partir dela.

Em tempo, Michael Faraday, mesmo sem cursar a faculdade, ganhou um diploma honorário por conta de sua contribuição para a física mundial.