Lei de Faraday

Tal lei é derivada da união de diversos princípios. A lei da indução de Faraday, elaborada por Michael Faraday em 1831, afirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, por unidade de tempo. Faraday definiu essa lei de maneira verbal, usando o arcabouço de linhas de campo que ele mesmo havia desenvolvido, o que dificultou a transmissão de suas ideias no meio acadêmico. Apenas no ano de 1845 Franz Ernst Neumann escreveu a Lei em uma forma matemática:

Onde  é o fluxo, definido como:

A superfície S é qualquer superfície cuja borda seja o circuito que está sofrendo indução. Usando a definição de FEM e tornando  infinitesimal temos:2

Sendo E o campo elétrico induzido, dl é um elemento infinitesimal do circuito e dΦB/dt é a variação do fluxo magnético no tempo. Uma maneira alternativa de se representar a lei de indução é aplicar o Teorema de Stokes:

O sinal de menos é contribuição fundamental de Heinrich Lenz. A corrente induzida no circuito é de fato gerada por um campo magnético, e a lei de Lenz afirma que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que a gera.3 Isso significa que a indução sempre se dá com o intuito de manter o campo com a mesma direção e magnitude. Caso o campo magnético aumente, surge uma corrente que gera um campo contrário, tentando impedir esse aumento. Se o campo diminui um efeito inverso acontece. Isso não significa que as correntes induzidas sejam suficientes para manter o campo magnético.