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Matrícula:
Questão 05 (Pontos extras: 2,0): Esplique a lei de Faraday
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Questão 05 (Pontos extras: 2,0): Esplique a lei de Faraday
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar a Lei de Faraday, que faz parte da Eletromagnetismo, um ramo da Física que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos. Para resolver isso, vamos entender o que essa lei significa e como ela se aplica.
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada na fórmula que foi apresentada:
Aqui, o símbolo
indica uma integral de linha ao redor de um caminho fechado.
é o campo elétrico, e
é um elemento infinitesimal desse caminho. O lado direito da equação envolve a taxa de variação do fluxo magnético
ao longo do tempo.
Passo 3
Agora, vamos entender o que é o fluxo magnético (
). Ele representa a quantidade de campo magnético passando através de uma superfície. Matemáticamente, é dado por:
Onde
é o campo magnético e
é um elemento de área da superfície.
Passo 4
A Lei de Faraday nos diz que uma variação no fluxo magnético ao longo do tempo gera um campo elétrico. Esse campo elétrico é não-conservativo, ou seja, ele forma um circuito fechado mesmo sem uma fonte de energia tradicional como uma bateria.
Passo 5
O sinal negativo na fórmula (
) indica a Lei de Lenz, que é uma consequência da Lei de Faraday. Ela nos diz que a corrente induzida cria um campo magnético que se opõe à mudança que a originou, ou seja, tenta “resistir” à variação do fluxo magnético.
Passo 6
Para resumir, a Lei de Faraday estabelece que um campo elétrico pode ser gerado por uma mudança no campo magnético, e essa indução elétrica está diretamente relacionada à taxa de variação do fluxo magnético. É a base para o funcionamento de transformadores, geradores e muitos dispositivos elétricos.
Resposta
A Lei de Faraday explica que uma mudança no fluxo magnético ao longo do tempo induz um campo elétrico em um circuito fechado, de forma que a integral do campo elétrico ao longo desse caminho é igual à taxa negativa de variação do fluxo magnético. Em outras palavras, variações no campo magnético criam correntes elétricas, conforme expressado pela fórmula: