Uma espira quadrada de 20 cm de lado está totalmente imersa em um campo de indução magnética uniforme e constante, de intensidade 4,0 T. Calcule o fluxo de indução através dessa espira, nos seguintes casos:
o plano da espira é perpendicular às linhas de indução;
o plano da espira é perpendicular às linhas de indução;
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que temos:
– Enunciado: Uma espira quadrada de lado 20 cm está imersa num campo magnético uniforme de intensidade . O plano da espira é perpendicular às linhas de indução. Calcular o fluxo magnético que atravessa essa espira.
– Conteúdo: fluxo magnético, que vem lá do Magnetismo.
– O que precisamos:
– Enunciado: Uma espira quadrada de lado 20 cm está imersa num campo magnético uniforme de intensidade
– Conteúdo: fluxo magnético, que vem lá do Magnetismo.
– O que precisamos:
- A área da espira (é quadrado, lado dado).
- A fórmula do fluxo magnético:
. - Saber que, se o plano da espira é perpendicular às linhas, o vetor normal está paralelo a
( ).
Passo 2
Entendendo a teoria:
O fluxo magnético mede quantas “linhas de campo” passam pela área. A definição geral é
O fluxo magnético
mas como aqui o campo é uniforme e a espira é plana, vira a fórmula simples
onde
– é a intensidade do campo magnético,
– é a área da superfície,
– é o ângulo entre
e a normal à superfície.
–
–
–
Passo 3
Calculando a área da espira:
O lado é . Como é quadrada,
O lado é
Passo 4
Aplicando a fórmula do fluxo:
Aqui o plano da espira é perpendicular às linhas de , então o vetor normal à espira está alinhado com
. Logo
e
. Assim,
Aqui o plano da espira é perpendicular às linhas de