Duas bobinas estão enroladas em torno de uma forma cilíndrica de maneira que o mesmo fluxo passa por cada uma das voltas de ambas as bobinas. (Na prática, se consegue isso inserindo um núcleo de ferro através do cilindro, pois ele tem o efeito de concentrar o fluxo.) A bobina ‘primária’ tem voltas e a secundária tem (Figura 7.54). Se a corrente na bobina primária é variável, mostre que a fem da bobina secundária é dada por
onde é a força contraeletromotriz da bobina primária. [Isto é um transformador primitivo – um dispositivo para aumentar e diminuir a fem de uma fonte de corrente alternada. Escolhendo o número apropriado de voltas, qualquer fem secundária pode ser obtida. Se você acha que isso viola a lei de conservação de energia, verifique o Problema 7.54.]
Passo 1
E aí, gente? Prontos para mais um desafio? Então, vem comigo!
A gente já sabe que quando temos uma bobina, vale
Ou seja, o fluxo gerado pelo campo na bobina é igual ao fluxo em cada volta da bobina multiplicado pelo número de voltas. O mesmo vale para a bobina secundária, lembrando que o mesmo fluxo passa pelas duas bobinas:
Passo 2
Além disso, como a fem é igual a menos a derivada do fluxo, então vale
Agora a gente divide as duas fems e obtém o resultado:
Prontinho! Sucesso, não é mesmo?
Resposta
Veja a resolução acima.