Conversão eletromecânica de energia é uma importante área da engenharia elétrica, onde as possibilidades de converter energia mecânica em energia elétrica, e vice versa, são estudadas. Geradores elétricos movidos a combustível fóssil, a energia da água (usinas hidroelétricas) e com base na energia do vento (usinas eólicas), e também os motores elétricos (que geram rotação em um eixo quando alimentados por energia elétrica) são importantes aplicações.
Discuta brevemente a lei de Faraday, a lei de Lenz e a força magnética, e explique como sua importância no contexto do funcionamento de um motor elétrico, utilizando componentes como um imã permanente, um solenoide e uma fonte de corrente alternada.
Soluções para a tarefa
Michael Faraday que contribuiu para estudos indução eletromagnética. Entre 1831 e 1845 Frans Ernst Neumann e Heinrich Lenz desenvolveram métodos que quantifica a indução eletromagnética. Baseado na lei de faraday é possível relacionar a criação de uma tensão induzida a partir de um campo magnético. Onde existe uma força eletromagnética atuando consequentemente haverá uma força magnética. Visto que ela ocorre quando os objetos se interagem e quando existem cargas em movimento. Quando dois objetos então em movimento no mesmo sentido e existem cargas entre eles e logicamente existe uma força magnética entre eles.
Com base nesse conceito e possível explicar sua importância no funcionamento de um motor elétrico utilizando componentes como um imã permanente, um solenoide e uma fonte de corrente alternada. Visto que o imã é um objeto que possui propriedades capas de provocar campo magnético em sua volta, ou seja, os imãs permanentes produz uma indução magnética. Os motores de imãs permanentes possui uma grande eficiência devido à geometria do rotor. Visto que realça indutâncias diferentes no decorrer de seu funcionamento auxiliando em torque elevado podendo ser chamado de torque eletromagnético. O solenoide é um dispositivo eletromagnético. A utilização do solenoide é baseada no mesmo conceito visto que no sistema do solenoide a corrente elétrica circula por meio de uma bobina, e esta corrente produz um campo magnético.
Relacionando esse conceito é possível entender que um motor de corrente alternada funciona em função indução eletromagnética. Os motores que funcionam baseadas nas teorias citadas são classificados por motor de indução. O motor de indução possibilita a convenção de energia elétrica em energia mecânica. E da mesma forma possibilita convenção de energia mecânica em energia elétrica. Esta convenção é originada na parte rotativa do motor.
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Nesse sentido, podemos afirmar que:
--> A Lei de Faraday relaciona a criação de tensão sendo induzida pela existência de um campo magnético que varia com o tempo. Sendo assim, tal lei também é conhecida como a lei da indução magnética.
--> A lei de Lenz basicamente quantifica a indução eletromagnética.
Os cientistas Neumann e Lenz atuaram em conjunto para desenvolver os métodos que relacionam a criação de uma tensão induzida a partir de um campo magnético, sendo fundamentada na Lei de Faraday. Segundo tal lei, onde existe uma força eletromagnética atuante, haverá por consequência uma força magnética.
Com base nos preceitos dessas leis, é possível explicar como funciona um motor elétrico utilizando componentes como um imã, uma solenoide e uma corrente alternada.
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