Fluxo Magnético
Fluxo Magnético – Indução Eletromagnética – Sentido da corrente elétrica induzida
Fluxo Magnético
Definição de fluxo magnético
Define-se fluxo magnético, representado pela pela letra Φ (fi), como sendo o produto entre o vetor indução magnética
, a área S da espira e o cosseno do ângulo α formado entre e 
, ou seja:
Indução eletromagnética
O fenômeno da indução eletromagnética foi descoberto por Faraday em 1831, quando observou que um campo magnético pode induzir um campo elétrico, ou seja, demonstrou que, aproximando e afastando um imã de uma espira de fio condutor conectada a um galvanômetro (dispositivo que indica pequenas correntes), durante o movimento do imã o galvanômetro detectava o aparecimento de uma corrente elétrica no fio, e quando o imã parava, essa corrente elétrica cessava.
A partir do fenômeno da indução eletromagnética foram construídos geradores de energia elétrica
através das usinas hidrelétricas, termoelétricas ou nucleares que giram turbinas as quais movem gigantescos imãs e bobinas.
Entendendo o fenômeno da Indução Eletromagnética
Para que você entenda o fenômeno da indução eletromagnética, considere uma única espira e um imã permanente. Quando você aproxima o imã da espira, o número de linhas de indução do imã que penetram na espira (fluxo magnético) aumenta, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida num determinado sentido.
Quando você afasta o imã da espira, o número de linhas de indução do imã (fluxo magnético) que penetram na espira diminui, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida com sentido oposto ao anterior.
Com o imã imóvel, o número de linhas de indução que penetram na espira (fluxo magnético) não muda, não existindo corrente elétrica induzida.
Você obteria o mesmo resultado acima, mantendo o imã fixo e movendo a espira ou movendo os dois, pois não importa quem se movimente, mas que haja variação de fluxo magnético através da espira, o que só ocorre se a velocidade relativa entre eles for diferente de zero.
O mesmo será válido se, em vez de uma espira você tivesse um solenoide (várias espiras circulares de mesmo raio, concêntricas e interligadas)
Lembre-se de que o fluxo magnético deve aumentar ou diminuir de intensidade de forma perpendicular ao fio α = 0o (todas as linhas de fluxo atravessem a espira), do contrário, com α = 90o onde nenhuma corrente elétrica será induzida (fluxo magnético no interior da espira é nulo).
Leis qualitativas sobre a indução eletromagnética
Toda corrente elétrica induzida é originada devido a uma variação do fluxo magnético de indução.
Não há corrente induzida se não houver variação do fluxo magnético de indução.
Pela expressão Φ = B.S.cosα o fluxo magnético pode variar por uma variação da área S da superfície, ou por uma variação do campo magnético ou por uma variação da superfície da espira no interior do campo magnético. Este último processo ocorre quando se:
a) varia o ângulo α girando a espira e variando assim sua posição, obtendo um gerador mecânico de energia elétrica (como nas usinas hidrelétricas, termelétricas e nucleares).
Observe nas figuras abaixo que à medida que a espira gira, a quantidade de linhas de indução 
magnética (fluxo magnético) que a atravessa também varia, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida, acendendo a lâmpada.
Assim, o ângulo α entre e , num ciclo, varia entre 0o e 360o, assumindo os valores máximo,
mínimo e nulo, conforme indicam as figuras e o gráfico.
b) varia o fluxo magnético variando a área da espira, conforme a figura onde se tem um condutor
.
Lei de Lenz
A lei de Lenz se refere ao sentido da corrente elétrica induzida afirmando que a corrente elétrica induzida, sempre tem sentido oposto as linhas do campo magnético indutor:
“O sentido da corrente elétrica induzida é tal que, por seus efeitos, opõe-se à causa que lhe deu origem”
Exemplos, que permitem calcular o sentido da corrente elétrica induzida através da aplicação da lei de Lenz:
O polo norte do imã se afasta da espira ou do solenoide
Sabendo que a face esquerda da espira é um polo sul (onde chegam as linhas de indução) e a face direita é um polo norte (de onde saem as linhas de indução), aplica-se a regra da mão direita (polegar no sentido da corrente e a “fechada” da mão passando por dentro da espira, fornece o sentido das linhas de indução).
Assim, para que a face esquerda da espira seja um polo sul e a direita um polo norte, a corrente elétrica induzida deve ter o sentido da figura.
Se o módulo do fluxo magnético estiver aumentando
Nesse caso, pela lei de Lenz, deve surgir um fluxo magnético que se oponha a esse aumento de fluxo, ou seja, deve surgir um fluxo magnético que esteja saindo da folha.
Com saindo da folha, usando a regra da mão direita, o sentido da corrente elétrica induzida está indicado nas figuras acima.
Se o módulo do fluxo magnético estiver diminuindo
Nesse caso, pela lei de Lenz, deve surgir um fluxo magnético que se oponha a essa diminuição de fluxo, ou seja, deve surgir um fluxo magnético que esteja entrando na folha.
Com entrando da folha, usando a regra da mão direita, o sentido da corrente elétrica induzida está indicado nas figuras acima.
O que você deve saber, informações e dicas
Leis qualitativas sobre a indução eletromagnética
Toda corrente elétrica induzida é originada devido a uma variação do fluxo magnético de indução.
Não há corrente induzida se não houver variação do fluxo magnético de indução
Quando uma espira está girando no interior de um campo magnético uniforme (gerador de corrente
alternada) o ângulo α entre e , num ciclo, varia entre 0o e 360o, assumindo os valores máximo, mínimo e nulo, conforme indicam as figuras e o gráfico acima..
Leia atentamente os quatro exemplos da teoria sobre a lei de Lenz na obtenção do sentido da corrente elétrica induzida.
Uma espira retangular condutora passa com velocidade constante entre os polos de um ímã, conforme a figura (I). A variação da intensidade i da corrente elétrica com o tempo t, enquanto a espira atravessa o espaço entre os polos do ímã está indicado na figura (II).
Ela começa a penetrar no campo magnético até penetrar totalmente, com o fluxo magnético aumentando (entre t1 e t2, corrente num sentido).
Totalmente dentro do campo magnético não há variação de fluxo (entre t2 e t3, corrente nula). —Começa a sair do campo magnético até sair totalmente, com o fluxo magnético diminuindo (entre t3 e t4, corrente em outro sentido).
A figura mostra um imã caindo dentro de um tubo preso a um suporte.
Suponha que o imã que está descendo tenha o polo Sul (cor preta) na extremidade inferior e o polo Norte (cor vermelha) na extremidade superior e, nele estão esquematizadas as linhas do campo magnético que saem do polo Norte e chegam ao polo Sul (figura 1).
Vamos considerar o tubo como sendo metálico, caso contrário não haverá indução eletromagnética.
Enquanto o imã desce, o fluxo do campo magnético é aumentado na região (a) próxima ao polo Sul
do imã, surgindo aí uma corrente elétrica induzida que origina um campo magnético e consequentemente um imã com pólo Sul na parte superior que se opõe à descida do imã (figura 2).
Da mesma maneira, enquanto o imã desce, o fluxo do campo magnético é diminuído na região (a) próxima ao polo Norte do imã, surgindo aí uma corrente elétrica induzida que origina um campo magnético e consequentemente um imã com polo Sul na parte inferior que se opõe à descida do imã (figura 3) — assim, são originados no tubo metálico dois imãs cujos pólos se opõe à descida do imã, dificultando sua queda (figura 4) e todo o fenômeno descrito é explicado pela lei de Lenz.