Por meio de uma série de experimentos em 1831, Michael Faraday chegou a
constatação de que os campos magnéticos variáveis criam campos elétricos. Dois anos
posteriormente, Heinrich Lenz formulou a Lei de Lenz, que caracteriza a direção
das correntes induzidas em um condutor por esses campos magnéticos variáveis com o tempo.
Uma maneira conveniente de quantificar a força do campo magnético em um
região particular é o fluxo magnético (\(\Phi_{\mathbf{B}}\)),
mostra que qualquer variação no fluxo magnético produz uma força eletromotriz
(fem, \(\mathcal{E}\)). Este fem cria correntes elétricas dentro daqueles
corpos que estão sujeitos ao fluxo variável com o tempo. A amplitude do
corrente induzida é dependente da força da fem e da condutividade
do material, enquanto a direção da corrente induzida é caracterizada
pela Lei de Lenz.
A Lei de Lenz afirma que a corrente induzida irá fluir em tal direção que
seus campos magnéticos secundários ou induzidos agem para se opor à mudança observada no
fluxo magnético. Simplificando, “a natureza abomina uma mudança no fluxo”, de modo que a corrente
induzida flui de forma a cancelar a mudança [Gri99]. Isto é
a razão para o sinal negativo na Lei de Faraday, equação (78). Figura 35 e o
link da demonstração abaixo fornece ilustrações visuais da Lei de Lenz.
Figura 35 No painel (a), vemos uma situação em que o fluxo magnético através do
loop está aumentando em função do tempo. A direção da corrente induzida
e o campo magnético secundário que se opõe ao aumento do fluxo são
mostrado no painel (b). Da mesma forma, o painel (c) mostra quando o fluxo magnético
através do loop está diminuindo em função do tempo e do painel (d)
demonstra a direção da corrente induzida e o campo magnético secundário.
(Figura criada por M. Mitchell usando a seguinte Wikimedia
Commons images: VFPt_dipole
e VFPt ringcurrentNoLoop
ambas são licenciadas Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
não portado.)
Demonstração ilustrativa:
Agradecimentos Technical Services Group (TSG) at MIT’s Departmento de Física!
