(20 pontos). Uma espira quadrada de área
está em uma região onde há um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da espira. Em um intervalo de tempo
, a intensidade de
aumenta de
para
. Sabe-se que a resistência da espira é
. Para esse intervalo, determine:
i) O módulo da força eletromotriz induzida. ii) A intensidade da corrente induzida. iii) A carga elétrica que passo por uma seção reta qualquer do fio.
i) O módulo da força eletromotriz induzida. ii) A intensidade da corrente induzida. iii) A carga elétrica que passo por uma seção reta qualquer do fio.
Passo 1
Resumindo, temos uma espira quadrada de área
imersa em campo magnético
perpendicular ao plano da espira. Em
o campo varia de
para
. A resistência da espira é
. Pedidos:
i) módulo da força eletromotriz induzida;
ii) intensidade da corrente induzida;
iii) carga elétrica que passa por uma seção.
Vamos aplicar a lei de Faraday–Lenz e a lei de Ohm.
i) módulo da força eletromotriz induzida;
ii) intensidade da corrente induzida;
iii) carga elétrica que passa por uma seção.
Vamos aplicar a lei de Faraday–Lenz e a lei de Ohm.
Passo 2
O fluxo magnético inicial é
e o final
. A variação de fluxo vale
Passo 3
Pela lei de Faraday–Lenz, o módulo da força eletromotriz induzida é
Passo 4
A corrente induzida segue a lei de Ohm
, logo
Passo 5
A carga total que atravessa a espira em
é
Resposta
i)
ii)
iii)
ii)
iii)