- A Lei de Lenz diz que: Uma corrente induzida surgirá numa espira fechada com um sentido tal que ela se oporá à variação que a produziu. Como essa lei explica o surgimento de uma fem numa espira que se opõe à variação de fluxo magnético
na espira? (Variação positiva e negativa)
Passo 1
O enunciado aplica a indução eletromagnética e, em particular, o enunciado da Lei de Lenz. Vamos usar a Lei de Faraday–Lenz, que relaciona a fem induzida ao fluxo magnético
e mostra como o sinal negativo garante oposição à variação de fluxo.
Passo 2
Definimos o fluxo magnético por
onde
é o campo magnético e
é o elemento de área orientado pela normal à espira.
Passo 3
A Lei de Faraday geral diz que a força eletromotriz induzida na espira é
O sinal “
” é a essência da Lei de Lenz: faz com que a fem se oponha à variação de
.
Passo 4
Interpretando o sinal:
- Se
, o fluxo está aumentando. Então e o sentido da corrente induzida é tal que seu campo magnético interno aponta no sentido oposto ao aumento de . - Se
, o fluxo está diminuindo. Então e o sentido da corrente induzida gera um campo magnético que tenta reforçar o fluxo original, ou seja, aponta no mesmo sentido de que está diminuindo.
Passo 5
Caso
:
a fem induzida tem sinal negativo e a corrente circular induzida cria um campo oposto ao campo externo que está aumentando, de modo a reduzir o incremento do fluxo.
a fem induzida tem sinal negativo e a corrente circular induzida cria um campo
Passo 6
Caso
:
a fem induzida tem sinal positivo e a corrente criada gera um campo no mesmo sentido do campo externo que está diminuindo, de modo a sustentar o fluxo que se perde.
a fem induzida tem sinal positivo e a corrente criada gera um campo
Resposta
A fem induzida é
e seu sentido de corrente é sempre tal que o campo magnético criado se opõe à variação de
: para
o campo induzido se opõe ao aumento, para
ele tenta suprir a diminuição.