⚡ Calculadora desta Fórmula
Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.
🎯 O que é e para que serve?
A Lei de Faraday descreve como um campo magnético que varia no tempo, ao atravessar uma espira ou circuito, gera uma força eletromotriz (FEM) capaz de produzir corrente elétrica. É o princípio por trás de geradores, transformadores, motores elétricos e freios magnéticos. O sinal negativo (Lei de Lenz) indica que a FEM induzida sempre se opõe à variação de fluxo que a criou. Além da variação de B no tempo, a FEM também surge quando a área ou a orientação do laço mudam em um campo B estacionário (FEM por movimento, ∮(v×B)·dl) — a forma geral \mathcal{E} = -N\,d\Phi_B/dt cobre ambos os casos.
📐 Variáveis e Unidades de Medida
Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:
| Símbolo | Nome | Unidade | Significado | Como Identificar |
|---|---|---|---|---|
\mathcal{E} |
força eletromotriz (FEM) induzida | volt (V) |
A tensão gerada no circuito como resposta à variação do fluxo magnético que o atravessa | É o que se quer calcular quando o problema pede a tensão ou corrente induzida por um campo magnético variável |
N |
número de espiras | adimensional |
Quantidade de voltas do enrolamento (bobina) atravessado pelo fluxo magnético | Dado fornecido no enunciado; para uma única espira, N = 1 |
\Phi_B |
fluxo magnético | weber (Wb) |
Quantidade de campo magnético que atravessa a área delimitada pelo circuito. Na forma escalar Φ_B = B·A·cosθ, θ é o ângulo entre B e a normal à superfície, e essa forma vale quando B é aproximadamente uniforme sobre uma superfície plana (forma geral: Φ_B = ∫_S B·dA). | Calculado a partir do campo magnético B e da área A da espira, considerando o ângulo entre eles |
t |
tempo | segundo (s) |
Instante ou intervalo de tempo durante o qual o fluxo magnético varia | Variável independente em relação à qual se deriva o fluxo magnético |
📝 Passo a Passo de Como Resolver
1. Identifique o circuito (espira ou bobina) e o número de espiras N. 2. Determine o fluxo magnético \Phi_B = B \cdot A \cdot \cos\theta que atravessa o circuito em função do tempo. 3. Calcule a taxa de variação do fluxo, \frac{d\Phi_B}{dt} (derivando a expressão do fluxo em relação a t, ou usando \Delta\Phi_B/\Delta t se a variação for aproximadamente constante). 4. Multiplique pelo número de espiras N e aplique o sinal negativo para obter \mathcal{E}, lembrando que esse sinal indica que a FEM se opõe à causa que a gerou (Lei de Lenz). O sentido positivo da normal à superfície (e, por consequência, o sinal de \Phi_B e de \mathcal{E}) é fixado pela regra da mão direita em relação ao sentido escolhido para percorrer o laço.
🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)
Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:
🔗 Fórmulas Correlatas no CalculAI
Campo magnético de um fio retilíneo
O campo magnético usado no cálculo do fluxo \Phi_B pode ser gerado, por exemplo, por um fio retilíneo percorrido por corrente.
Ver fórmula →Força magnética sobre carga (Força de Lorentz)
A força magnética sobre cargas em movimento está relacionada à origem física da FEM induzida em condutores que se movem em um campo magnético.
Ver fórmula →Pronto para resolver seus exercícios?
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