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13.8: Aplicações da indução eletromagnética

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    Objetivos de

    Ao final desta seção, você poderá:

    • Explicar como discos rígidos e tablets gráficos de computador operam usando indução magnética
    • Explique como os veículos híbridos/elétricos e a estimulação magnética transcraniana usam a indução magnética a seu favor

    A sociedade moderna tem inúmeras aplicações da lei de indução de Faraday, como exploraremos neste capítulo e em outros. Neste momento, vamos mencionar vários que envolvem o registro de informações usando campos magnéticos.

    Alguns discos rígidos de computador aplicam o princípio da indução magnética. Os dados gravados são feitos em um disco giratório revestido. Historicamente, a leitura desses dados foi feita para trabalhar com base no princípio da indução. No entanto, a maioria das informações de entrada atualmente é transportada em formato digital em vez de analógico — uma série de 0s ou 1s é gravada no disco rígido giratório. Portanto, a maioria dos dispositivos de leitura de disco rígido não funciona segundo o princípio da indução, mas usa uma técnica conhecida como magnetorresistência gigante. A 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. Esse é um dos primeiros grandes sucessos da nanotecnologia.

    Tablets gráficos, ou computadores tablet em que uma caneta especialmente projetada é usada para desenhar imagens digitais, também aplicam princípios de indução. Os tablets discutidos aqui são rotulados como tablets passivos, pois existem outros designs que usam uma caneta operada por bateria ou sinais ópticos para escrever. Os tablets passivos são diferentes dos tablets e telefones sensíveis ao toque 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 variável é sentido nos fios, o que se traduz em um emf induzido que é convertido na linha que você acabou de desenhar.

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

    Outra aplicação da indução é a tarja magnética no verso do seu cartão de crédito pessoal, usada no supermercado ou no caixa eletrônico. Isso funciona segundo o mesmo princípio da fita de áudio ou vídeo, na qual uma cabeça de reprodução lê informações pessoais do seu cartão.

    Vídeo

    Confira este vídeo para ver como as lanternas podem usar a indução magnética.

    Um ímã se move por meio de 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 de condução com o tanque cheio. Para aumentar a quantidade de carga na bateria durante a condução, o motor pode atuar como gerador sempre que o carro estiver freando, aproveitando o emf traseiro produzido. Esse emf extra pode ser a energia armazenada recém-adquirida na bateria do carro, prolongando a vida útil da bateria.

    Outra área contemporânea de pesquisa na qual 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 rápida variação e muito localizado é colocado próximo a certos locais identificados no cérebro. O uso do TMS como técnica de diagnóstico está bem estabelecido.

    Vídeo

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