{"id":90465,"date":"2016-12-26T07:53:47","date_gmt":"2016-12-26T09:53:47","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=90465"},"modified":"2016-12-26T07:53:47","modified_gmt":"2016-12-26T09:53:47","slug":"correntes-de-foucault","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/correntes-de-foucault","title":{"rendered":"Correntes de Foucault"},"content":{"rendered":"

Origem do termo<\/strong><\/p>\n

O termo corrente de Foucault<\/strong> prov\u00e9m de correntes an\u00e1logas observadas na \u00e1gua ao remar usando um remo, causando \u00e1reas localizadas de turbul\u00eancia conhecidas como turbilh\u00f5es e v\u00f3rtices. Algo analogamente, as correntes de Foucault<\/strong> podem levar tempo para se acumular e podem persistir por tempos muito curtos nos condutores devido \u00e0 sua indut\u00e2ncia.<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

As correntes de Foucault<\/strong> s\u00e3o la\u00e7os fechados de corrente induzida que irculam em planos perpendiculares ao fluxo magn\u00e9tico. Eles normalmente viajam paralelamente ao enrolamento da bobina eo fluxo \u00e9 limitado \u00e0 \u00e1rea do campo magn\u00e9tico indutor.<\/p>\n

As correntes de Foucault<\/strong> concentram-se perto da superf\u00edcie adjacente a uma bobina de excita\u00e7\u00e3o e a sua resist\u00eancia diminui com a dist\u00e2ncia da bobina, isto \u00e9, a densidade de Foucault diminui exponencialmente com a profundidade<\/p>\n

O que \u00e9<\/strong><\/p>\n

Uma corrente de Foucault<\/strong> \u00e9 um redemoinho de resist\u00eancia gerada quando dois campos eletromagn\u00e9ticos se cruzam. Ele circula em uma dire\u00e7\u00e3o que se op\u00f5e \u00e0 corrente original. A resist\u00eancia resultante da colis\u00e3o dos dois campos efetivamente converte parte da energia el\u00e9trica presente em calor, um subproduto indesej\u00e1vel quando a inten\u00e7\u00e3o \u00e9 o simples transporte de eletricidade, como em um transformador.<\/p>\n

Outras aplica\u00e7\u00f5es, no entanto, aproveitar o magnetismo oposto de correntes de Foucault <\/strong>para alcan\u00e7ar outros resultados, incluindo a identifica\u00e7\u00e3o de metais, testando as propriedades dos materiais e montagens t\u00e9cnicas ea travagem de vag\u00f5es de ferro.<\/p>\n

\"Eletricidade
\n
\nEletricidade – Magnetismo<\/strong><\/p>\n

Em aplica\u00e7\u00f5es eletromagn\u00e9ticas, como transformadores, onde o ponto \u00e9 conduzir eletricidade com interfer\u00eancia m\u00ednima, a constru\u00e7\u00e3o especial \u00e9 necess\u00e1ria para garantir que uma corrente de Foucault<\/strong> n\u00e3o impe\u00e7a a for\u00e7a el\u00e9trica prim\u00e1ria. As camadas de material condutor s\u00e3o separadas por camadas de material isolante.<\/p>\n

O resultado \u00e9 que a atra\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica natural de uma for\u00e7a oposta ao material condutor \u00e9 fragmentada e n\u00e3o tem a chance de formar uma corrente de Foucault<\/strong> contraproducente.<\/p>\n

\u00c0s vezes, a gera\u00e7\u00e3o de calor por meio das correntes de Foucault<\/strong> \u00e9 o ponto, mais notavelmente em fornos industriais usados para derreter metais.<\/p>\n

Os fog\u00f5es de indu\u00e7\u00e3o residenciais contam com o mesmo princ\u00edpio, pelo qual o campo eletromagn\u00e9tico de um queimador reage com o campo magn\u00e9tico de utens\u00edlios de ferro especiais. O calor ocorre apenas quando as duas superf\u00edcies se encontram, de modo que o resto do fog\u00e3o n\u00e3o fica quente.<\/p>\n

Dois usos de baixa tecnologia para as correntes de Foucault<\/strong> s\u00e3o encontrados em m\u00e1quinas de venda autom\u00e1tica e reciclagem.<\/p>\n

Numa m\u00e1quina de venda autom\u00e1tica, um \u00edman estacion\u00e1rio far\u00e1 com que um item inv\u00e1lido, tal como uma lingueta de a\u00e7o, seja rejeitado. Em uma escala muito maior, tipos de latas e outros metais recicl\u00e1veis podem ser classificados, porque cada metal responde \u00e0 for\u00e7a magn\u00e9tica oposta em sua pr\u00f3pria maneira.<\/p>\n

Em um freio de corrente de Foucault<\/strong>, a resist\u00eancia magn\u00e9tica \u00e9 grande o suficiente para parar um vag\u00e3o de ferro. Num sistema compar\u00e1vel ao atrito, a for\u00e7a magn\u00e9tica aplicada resiste ao movimento das rodas de a\u00e7o. Como as rodas lento, a resist\u00eancia diminui, permitindo uma desacelera\u00e7\u00e3o gradual e suave parar. Os mecanismos de corte para ferramentas el\u00e9ctricas tais como serras circulares funcionam de forma semelhante.<\/p>\n

Como as rodas lentas, a resist\u00eancia diminui, permitindo uma desacelera\u00e7\u00e3o gradual e um suave parar. Os mecanismos de corte para ferramentas el\u00e9tricas tais como serras circulares funcionam de forma semelhante.<\/p>\n

A inspe\u00e7\u00e3o das corrente de Foucault<\/strong> permite a an\u00e1lise n\u00e3o destrutiva de metais condutores e montagens que os contenham.<\/p>\n

Com esta t\u00e9cnica, o inspetor induz uma corrente de Foucault<\/strong> no material de teste e ent\u00e3o procura irregularidades no fluxo da corrente.<\/p>\n

Por exemplo, uma descontinuidade na intera\u00e7\u00e3o dos dois campos magn\u00e9ticos pode indicar a presen\u00e7a de uma fissura. Este tipo de teste \u00e9 sens\u00edvel o suficiente para verificar se h\u00e1 altera\u00e7\u00f5es na espessura de um material, corros\u00e3o ou outras condi\u00e7\u00f5es indesej\u00e1veis e ocultas.<\/p>\n

Hist\u00f3ria<\/strong><\/p>\n

A primeira pessoa a observar as correntes de Foucault<\/strong> foi Fran\u00e7ois Arago (1786-1853), o 25\u00ba Primeiro Ministro da Fran\u00e7a, que tamb\u00e9m foi matem\u00e1tico, f\u00edsico e astr\u00f4nomo.<\/p>\n

Em 1824 ele observou o que foi chamado de magnetismo rotat\u00f3rio, e que os corpos mais condutores poderiam ser magnetizados.<\/p>\n

Essas descobertas foram completadas e explicadas por Michael Faraday (1791-1867).<\/p>\n

Em 1834, Heinrich Lenz declarou a lei de Lenz, que diz que a dire\u00e7\u00e3o do fluxo de corrente induzida em um objeto ser\u00e1 tal que o campo magn\u00e9tico substituir\u00e1 a troca de campo magn\u00e9tico que causou o fluxo de corrente.<\/p>\n

As correntes de Foucault<\/strong> produzem um campo secund\u00e1rio que cancela uma parte do campo externo e faz com que parte do fluxo externo evite o condutor.<\/p>\n

O f\u00edsico franc\u00eas L\u00e9on Foucault (1819-1868) \u00e9 creditado como ter descoberto as correntes de Foucault<\/strong>.<\/p>\n

Em setembro de 1855, descobriu que a for\u00e7a necess\u00e1ria para a rota\u00e7\u00e3o de um disco de cobre torna-se maior quando \u00e9 feita girar com seu rebordo entre os p\u00f3los de um \u00edm\u00e3, o disco ao mesmo tempo se aquecendo com a corrente de turbilh\u00e3o – aluguel induzido no metal.<\/p>\n

O primeiro uso de corrente de Foucault<\/strong> para testes n\u00e3o destrutivos ocorreu em 1879, quando David E. Hughes usou os princ\u00edpios para realizar testes de classifica\u00e7\u00e3o metal\u00fargica.<\/p>\n

Correntes de Foucault<\/strong><\/p>\n

\"Experi\u00eancia
\nExperi\u00eancia de Foucault (1855)<\/strong><\/p>\n

Em 1824 Gambey observou que o movimento oscilat\u00f3rio de uma agulha magn\u00e9tica terminava m ais rapidamente se a agulha estivesse numa caixa de metal do quando estava numa caixa de madeira.<\/p>\n

Fran\u00e7ois Arago investigou (1824) o fen\u00f4meno e descobriu que uma placa de cobre debaixo da agulha provocava o amortecimento do seu m ovimento. Tamb\u00e9m descobriu (1825) que um disco de cobre a rodar sobre uma agulha m agn\u00e9tica arrastava a agulha no seu m ovimento: rota\u00e7\u00f5es de Arago<\/p>\n

Na explica\u00e7\u00e3o daqueles fen\u00f3menos sup\u00f4s-se existir um \u201cmagnetismo de rota\u00e7\u00e3o\u201d sobre oqual se especulou durante alguns anos at\u00e9 que Michael Faraday explicou (1832) os fen\u00f4menos atrav\u00e9s da indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.<\/p>\n

Movendo-se um \u00edman permanente perto de uma massa ou uma placa de metal induzem-se for\u00e7as eletromotrizes, que em min\u00fasculos percursos formando um circuito el\u00e9trico f echado, d\u00e3o origem a correntes el\u00e9tricas.<\/p>\n

Essas correntes el\u00e9tricas circulando na massa do metal d\u00e3o origem, por efeito Joule, a uma dissipa\u00e7\u00e3o de energia em calor.<\/p>\n

A exist\u00eancia dessas correntes el\u00e9tricas no interior do campo magn\u00e9tico do \u00edman produz, de acordo com a Lei de Lenz, for\u00e7as eletromec\u00e2nicas que tendem a diminuir o movimento relativo do \u00edman e da placa<\/p>\n

As experi\u00eancias de Foucault (1855) demonstraram que se uma for\u00e7a externa mantiver em movimento um disco de material condutor no interior de uma campo magn\u00e9tico permanente criado por um eletro\u00edman, o disco aquecer\u00e1 como consequ\u00eancia das correntes el\u00e9tricas que nele circulam.<\/p>\n

Surgiu, desta forma, o nome de correntes de Foucault<\/strong>, adotado em Portugal para designar essas correntes, que como correntes turbilhonares (\u201ceddy currents\u201d) j\u00e1 eram conhecidas antes dos trabalhos de Foucault.<\/p>\n

O efeito amortecedor do movimento, criado pelas correntes de Foucault<\/strong>, \u00e9 utilizado em alguns tipos de contadores de energia el\u00e9trica para estabilizar o movimento da parte m\u00f3vel<\/p>\n

Tamb\u00e9m as correntes el\u00e9tricas alternadas d\u00e3o origem a um campo magn\u00e9tico alternado que \u00e9 respons\u00e1vel pelo aparecimento decorrentes de Foucault nas massas de material met\u00e1lico vizinhas do circuito el\u00e9trico ondecirculam aquelas correntes alternadas.<\/p>\n

Para diminuir o desenvolvimento de correntes de Foucault<\/strong> utilizam-se massas folheadas de metal, ou planos fendidos, o que reduz o tamanho dos circuitos onde se desenvolvem as correntes de Foucault<\/strong>, e aumenta-se a resistividade desses materiais dopando-os; como, por exemplo, na chapa de a\u00e7o silicioso.<\/p>\n

 <\/p>\n

P\u00eandulo de Foucault<\/strong><\/p>\n

\"P\u00eandulo
\nP\u00eandulo de Foucault<\/strong><\/p>\n

O movimento de um p\u00eandulo \u00e9 determinado somente pela for\u00e7a peso aplicada em seu centro de massa. Essa for\u00e7a pode ser decomposta em duas: uma componente dirigida no sentido radial e outra dirigida no sentido tangencial. E \u00e9 esta \u00faltima, mais especificamente, que contribui para o movimento, pois a componente radial \u00e9 contrabalan\u00e7ada pela rea\u00e7\u00e3o do apoio, por interm\u00e9dio do fio de sustenta\u00e7\u00e3o. Supondo desprez\u00edveis os outros efeitos do atrito, nenhuma outra for\u00e7a age sobre o sistema.<\/p>\n

Em conseq\u00fc\u00eancia, o movimento pendular ter\u00e1 sempre uma dire\u00e7\u00e3o: a da componente tangencial da for\u00e7a peso. Ainda mais, a componente radial e a tangencial definem um plano no qual o p\u00eandulo \u00e9 constrangido a oscilar: n\u00e3o pode fugir dele, ainda que o ch\u00e3o esteja em movimento. O plano de oscila\u00e7\u00e3o de p\u00eandulo \u00e9 determinado pelas condi\u00e7\u00f5es iniciais, isto \u00e9, pela maneira como foi dado o primeiro “empurr\u00e3o”. Ent\u00e3o, se o p\u00eandulo fosse montado sobre uma base girat\u00f3ria, mesmo que a base girasse, ele permaneceria oscilando em um mesmo plano.<\/p>\n

E um p\u00eandulo sobre a superf\u00edcie da Terra? Na verdade, o planeta, com seu movimento de rota\u00e7\u00e3o, \u00e9 uma imensa base girante para qualquer p\u00eandulo. Desse modo, um p\u00eandulo serve para demonstrar, de maneira simples e indiscut\u00edvel, a rota\u00e7\u00e3o de que est\u00e1 animado o planeta. Quando \u00e9 empregado com esse objetivo, recebe o nome de “p\u00eandulo de Foucault”.<\/p>\n

\"Correntes<\/p>\n

Quando o eixo de oscila\u00e7\u00e3o do p\u00eandulo \u00e9 paralelo ao eixo de rota\u00e7\u00e3o da Terra – o que somente acontece quando ele est\u00e1 situado em um dos p\u00f3los -, observa-se que seu plano de oscila\u00e7\u00e3o gira 360\u00ba em 24 horas.<\/p>\n

\"Pantheon
\n
\nPantheon de Paris<\/strong><\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault<\/strong> – em sua vers\u00e3o mais simples – exige pouco para ser constru\u00eddo. \u00c9 dotado de uma grande massa met\u00e1lica, de prefer\u00eancia com formato esf\u00e9rico. Nessa bola pesada existe na parte superior um gancho para sua sustenta\u00e7\u00e3o, e na parte inferior uma ponta em forma de agulha. O fio de sustenta\u00e7\u00e3o deve ser fino e inextens\u00edvel. A maior dificuldade na realiza\u00e7\u00e3o de uma experi\u00eancia com um p\u00eandulo de Foucault n\u00e3o est\u00e1 na sua constru\u00e7\u00e3o, mas na instala\u00e7\u00e3o. A altura do teto deve ser grande, pois a experi\u00eancia exige um p\u00eandulo de comprimento m\u00ednimo de tr\u00eas metros. E isso tem uma raz\u00e3o: quanto maior o comprimento do p\u00eandulo, tanto menor \u00e9 o n\u00famero de oscila\u00e7\u00f5es que ele executa por segundo. Em outras palavras, sua velocidade e a conseq\u00fcente resist\u00eancia do ar s\u00e3o menores. A massa do corpo suspenso n\u00e3o influi no per\u00edodo; \u00e9 conveniente, contudo, que ela seja razoavelmente elevada para que o fio de suspens\u00e3o se mantenha sempre firmemente esticado. O formato do corpo deve ser esf\u00e9rico, o que garante melhor estabilidade.<\/p>\n

No interior do recinto n\u00e3o devem existir correntes de ar, que perturbariam o movimento pendular. Mesmo as varia\u00e7\u00f5es de temperatura s\u00e3o prejudiciais: o lugar deve ser termicamente isolado do exterior. Os melhores p\u00eandulos de Foucault j\u00e1 constru\u00eddos est\u00e3o localizados na c\u00fapula do Pantheon, em Paris, e na Igreja de S\u00e3o Bas\u00edlio, em Moscou.<\/p>\n

Fonte:<\/strong> www.princeton.edu\/www.innospection.com\/www.wisegeek.com\/br.geocities.com<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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