Uma bobina quadrada de 100 espiras tem 10 cm de lado. Ela é acionada com uma velocidade constante de 300 rpm. Esta bobina é colocada de forma que o seu eixo de revolução é perpendicular a um campo uniforme vertical de
. No tempo
, a bobina está na posição de máximo enlace de fluxo. Deduza a expressão para a tensão instantânea gerada e esboce a sua forma de onda.
Passo 1
O enunciado descreve uma bobina quadrada com
espiras e lado
girando a
num campo uniforme vertical
. Pedem a tensão instantânea gerada pela rotação (Lei de Faraday) e o esboço da forma de onda.
Passo 2
Calcular a área da espira:
Passo 3
Converter a velocidade de rotação em velocidade angular:
Passo 4
Expressar o fluxo magnético por espira e o fluxo ligado:
Passo 5
Aplicar a Lei de Faraday para obter a força eletromotriz instantânea:
Passo 6
Calcular a amplitude numérica:
Logo a expressão final é
Passo 7
A forma de onda de
é uma senoide de amplitude
V e frequência
Hz (velocidade angular
rad/s), cruzando a origem e variando simetricamente entre
V.
Resposta
senoidal de amplitude
V e frequência
Hz.