Uma espira condutora no plano do papel, está 5 cm . abaixo de um imã de barra com o poloSUL para cima. Quando o imã se afasta da espira, segundo a lei de Lenz:
(a) É induzida uma corrente elétrica na espira no sentido anti-horário.
(b) É induzida uma corrente elétrica na espira no sentido horário.
© É į̣duzido um campo elétrico na espira no sentido horário.
(d) É induzido um campo elétrico na espira no sentido anti-horário.

Passo 1

Então, a questão diz: temos uma espira condutora no plano do papel, 5 cm abaixo de um imã de barra cujo polo S está voltado para cima. O imã se afasta da espira e a gente precisa descobrir, pela lei de Lenz, o que acontece na espira: se aparece corrente e pra que lado, ou se aparece campo elétrico.
Conteúdo: indução eletromagnética, mais especificamente Lei de Lenz e regra da mão direita para laços. Vamos precisar de:
  • Conceito de fluxo magnético .
  • A lei de Faraday–Lenz: .
  • Regra da mão direita para saber o sentido da corrente que gera um certo campo magnético.

Passo 2

Primeiro, qual é o sentido do campo magnético do imã nessa região? O polo Sul atrai linhas de campo, então acima do imã (e dentro da espira) as linhas entram no polo S, ou seja, vão de cima para baixo. Logo, o campo que atravessa a espira está apontando para dentro da página (↓).

Passo 3

Quando o imã se afasta, a intensidade de Phi = integral vec Bcdot dvec A approx B,A(a espira é plana e perpendicular a vec B) dentro da espira diminui. Isso significa que o fluxo magnético
E = -dPhidt é
está diminuindo. A lei de Faraday–Lenz diz:
O sinal “ ” indica que a corrente induzida vai tentar oppor essa queda de fluxo.

Passo 4

Para oppor a diminuição do fluxo que era para dentro da página, a espira vai criar um campo magnético extra também para dentro da página. Usamos a regra da mão direita para laço:
  • Aponte o polegar para dentro da página (direção do B que queremos criar).
  • Os dedos enrolados mostram o sentido da corrente: nesse caso, sentido horário (como os ponteiros de relógio).

Passo 5

Como a espira gera essa corrente induzida no sentido horário, concluímos que a resposta correta é que surge uma corrente elétrica, não um campo elétrico, e ela é no sentido horário.

Resposta

(b) É induzida uma corrente elétrica na espira no sentido horário.

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