13.8: Aplicações da Indução Eletromagnética

Objetivos

no final desta seção, você será capaz de:

  • Explicar como discos rígidos de computador e gráficos comprimidos funcionam através da indução magnética
  • Explicar como híbridos/elétricos de veículos e estimulação magnética transcraniana usar indução magnética para a sua vantagem

a sociedade Moderna tem inúmeras aplicações da lei de Faraday da indução, como veremos no presente capítulo e outros. Neste momento, vamos mencionar vários que envolvem a gravação de informações usando campos magnéticos.

alguns discos rígidos de computador aplicam o princípio da indução magnética. Os dados gravados são feitos em um disco revestido e giratório. Historicamente, a leitura desses dados foi feita para trabalhar no princípio da indução. No entanto, a maioria das informações de entrada hoje é transportada em formato digital em vez de Analógico—uma série de 0s ou 1s é escrita no disco rígido giratório. Portanto, a maioria dos dispositivos de leitura de disco rígido não funciona com base no princípio da indução, mas usa uma técnica conhecida como magnetorresistência gigante. Magnetorresistência gigante é o efeito de uma grande mudança de resistência elétrica induzida por um campo magnético aplicado a filmes finos de camadas ferromagnéticas e não magnéticas alternadas. Este é um dos primeiros grandes sucessos da nanotecnologia.

tablets Gráficos, ou tablets onde uma caneta especialmente projetada é usada para desenhar imagens digitais, também aplica princípios de indução. Os tablets discutidos aqui são rotulados como tablets passivos, uma vez que existem outros designs que usam uma caneta operada por bateria ou sinais ópticos para escrever. Os tablets passivos são diferentes dos tablets touch e telefones que muitos de nós usamos regularmente, mas ainda podem ser encontrados ao assinar sua assinatura em uma caixa registradora. Abaixo da tela, mostrada na figura\ (\PageIndex{1}\), há pequenos fios percorrendo o comprimento e a largura da tela. A caneta tem um pequeno campo magnético vindo da ponta. À medida que a ponta passa pela tela, um campo magnético em mudança é sentido nos fios, o que se traduz em um emf induzido que é convertido na linha que você acabou de desenhar.

 fotografia mostra um tablet digital com uma caneta.
figura \ (\PageIndex {1}\): um tablet com uma caneta especialmente projetada para escrever é outra aplicação de indução magnética.

outra aplicação de indução é a faixa magnética na parte de trás do seu cartão de crédito pessoal, conforme usado no supermercado ou na máquina ATM. Isso funciona com o mesmo princípio da fita de áudio ou vídeo, na qual uma cabeça de reprodução lê informações pessoais do seu cartão.

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confira este vídeo para ver como lanternas podem usar indução magnética.

um ímã se move pelo seu trabalho mecânico através de um fio. A corrente induzida carrega um capacitor que armazena a carga que acenderá a lâmpada mesmo quando você não estiver fazendo esse trabalho mecânico.

veículos elétricos e híbridos também aproveitam a indução eletromagnética. Um fator limitante que inibe a aceitação generalizada de veículos 100% elétricos é que a vida útil da bateria não é tão longa quanto o tempo que você começa a dirigir em um tanque cheio de gás. Para aumentar a quantidade de carga na bateria durante a condução, o motor pode atuar como um gerador sempre que o carro está freando, aproveitando o emf traseiro produzido. Este emf extra pode ser recém-adquirido energia armazenada na bateria do carro, prolongando a vida útil da bateria.

outra área contemporânea de pesquisa em que a indução eletromagnética está sendo implementada com sucesso é a estimulação magnética transcraniana (TMS). Uma série de distúrbios, incluindo depressão e alucinações, pode ser atribuída à atividade elétrica localizada irregular no cérebro. Na estimulação magnética transcraniana, um campo magnético de variação rápida e muito Localizado é colocado próximo a certos locais identificados no cérebro. O uso de TMS como técnica diagnóstica está bem estabelecido.

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confira este vídeo do Youtube para ver como instrumentos de rock-and-roll como guitarras elétricas usam indução eletromagnética para obter essas batidas fortes.

Contribuintes e Atribuições

  • Samuel J. Ling (Truman State University), Jeff Sanny (Loyola Marymount University), e Bill Moebs com muitos autores. Este trabalho é licenciado pela OpenStax University Physics sob uma licença Creative Commons Attribution (BY 4.0).

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