Os chamados eletroímãs supercondutores usam bobinas de fios supercondutores de eletricidade, cuja resistência elétrica é nula. A indutância da bobina é usualmente muito alta. Considere um eletroímã cuja bobina tenha indutância de 10 H . Que voltagem tem de ser aplicada na bobina para que a corrente aumente à taxa de 12 A por minuto?
Passo 1
Então, a gente tem um eletroímã supercondutor com uma bobina que tem uma indutância de 10 henries (H). Queremos descobrir qual a voltagem que precisa ser aplicada nessa bobina para que a corrente nela aumente a uma taxa de 12 ampères por minuto. Vamos usar conceitos de indução e indutância para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a fórmula que relaciona a voltagem (V) com a indutância (L) e a taxa de variação da corrente (di/dt). A fórmula é:
Aqui,
é a voltagem aplicada,
é a indutância da bobina, e
é a taxa de variação da corrente.
Passo 3
A taxa de variação da corrente está em ampères por minuto, mas para usar na fórmula, precisamos converter para ampères por segundo. Sabemos que:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Resposta
A voltagem que precisa ser aplicada na bobina é de 2 volts.