- I Um fio com 10 cm de comprimento é puxado ao longo de um trilho condutor em forma de U em presença de um campo magnético perpendicular. A resistência total do fio e do trilho é de
. Puxar o fio com uma força de
faz com que
de potência seja dissipada no circuito.
a. Qual é a velocidade do fio quando puxado com
?
b. Qual é a intensidade do campo magnético?
a. Qual é a velocidade do fio quando puxado com
b. Qual é a intensidade do campo magnético?
Passo 1
O enunciado descreve uma barra condutora de comprimento
(isto é,
) que desliza em um trilho em forma de U, imersa em um campo magnético uniforme
perpendicular ao plano do trilho. A resistência total do circuito é
. Aplicando uma força constante
para puxar a barra, observa-se que a potência dissipada por efeito Joule é
.
Conteúdo: indução eletromagnética (força contra-eletromotriz), potência elétrica e mecânica. Precisaremos usar
Conteúdo: indução eletromagnética (força contra-eletromotriz), potência elétrica e mecânica. Precisaremos usar
- A relação entre trabalho mecânico e potência dissipada:
. - A expressão da força magnética de frenagem a partir da corrente induzida:
com , e a potência elétrica .
Passo 2
Para determinar a velocidade
em regime estacionário, igualamos a potência mecânica fornecida pela força ao ritmo de dissipação elétrica:
Isolando
, vem
Substituindo
e
, obtemos
Passo 3
Para achar o módulo do campo
, usamos a expressão da potência dissipada em termos de
. Primeiro, a força eletromagnética de frenagem é
onde a corrente induzida é
Logo,
Mas como também
, podemos escrever
Isolando
, temos
Substituindo
,
,
e
,
Resposta
a)
b)
b)