Um campo magnético uniforme, dado por
, onde
e
são constantes, preenche uma grande região cilíndrica do espaço vazio. Considere que o eixo do cilindro corresponde ao eixo
de um sistema de coordenadas.
(a)
Calcule o módulo do campo elétrico induzido a uma distância
do eixo
.
(b)
Informe a direção e o sentido desse campo elétrico induzido.
(a)
(b)
Passo 1
O enunciado dá um campo magnético decrescente em time ao longo de
:
e pede (a) o módulo do campo elétrico induzido a uma distância
do eixo e (b) sua direção e sentido. Vamos usar a forma integral da Lei de Faraday.
Passo 2
Escolhemos uma curva fechada circular de raio
no plano
. O fluxo magnético é
Pela Lei de Faraday,
Passo 3
Como por simetria
tem módulo constante
e é tangencial (
), temos
Logo
Passo 4
O sinal positivo de
em relação à orientação adotada (crescente em
) indica que
circula no sentido crescente de
. Visto de cima (eixo
), isso é sentido anti-horário.
Resposta
(a)
(b) é azimutal, ao longo de
, circulando no sentido anti-horário quando visto a partir do eixo
.
(b)