Um circuito possui indutância
. Se a corrente varia a uma taxa de
, determine a fem induzida.
Passo 1
O enunciado pede para determinar a fem induzida em um circuito, e nos fornece as seguintes informações:
- Indutância:
. - Taxa de variação da corrente:
.
A pergunta é: qual é a fem induzida?
Passo 2
Qual fórmula usar (explicação didática).
A relação básica para a fem induzida em uma indutância é dada por:
A relação básica para a fem induzida em uma indutância é dada por:
Explicando cada termo:
-
é a fem induzida (em volts, ). -
é a indutância (em henry, ). Um henry vale . -
é a derivada da corrente em relação ao tempo, ou seja, a taxa de variação da corrente (em ).
O sinal negativo vem da lei de Lenz: a fem induzida tem polaridade tal que se opõe à variação da corrente que a gerou.
Passo 3
Unidades e verificação rápida (ensinando a cuidar das unidades).
Verificando unidades para garantir coerência:
Verificando unidades para garantir coerência:
Logo o produto
tem unidade de volt, como esperado.
Passo 4
Aplicando os valores numéricos (passo a passo calculável à mão).
Substituindo e
na fórmula:
Substituindo
Passo 5
Cálculo final simples.
Multiplicando os números:
Multiplicando os números:
Passo 6
Interpretação física e dica para a prova.
- O valor negativo
indica que a fem se dispõe com polaridade oposta à variação da corrente (lembre-se: se a corrente aumenta, a fem tende a reduzir esse aumento; se a corrente diminui, a fem tende a reforçar a corrente). - Na prova, se pedirem apenas a magnitude, escreva
; se pedirem a fem com sinal, use . - Dica rápida: decore
e sempre cheque as unidades (H · A/s → V).