O fluxo magnético é uma grandeza física que depende diretamente do ângulo
, utilizado para seu cálculo. Esse ângulo pode fazer o fluxo magnético assumir valor máximo ou até mesmo nulo. Os ângulos que maximizam e minimizam o módulo do fluxo magnético, respectivamente, são iguais a:
a)
e
;
b)
e
c)
e
;
d)
e
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O que o enunciado pede e o que é dado:
- Pergunta: quais são os ângulos que maximizam e minimizam, respectivamente, o módulo do fluxo magnético?
- Informação importante: o fluxo magnético depende de um ângulo
usado no cálculo do fluxo (assume‑se a fórmula padrão do fluxo magnético).
Passo 2
Escrevendo a fórmula do fluxo magnético e definindo as variáveis:
onde:
-
é o fluxo magnético (pode ser positivo ou negativo dependendo do sinal de ); -
é a intensidade do campo magnético (módulo do vetor ); -
é a área da superfície considerada (módulo do vetor área ); -
é o ângulo entre o vetor campo magnético e o vetor normal à superfície .
Explicação didática: a fórmula
diz que apenas a componente do campo magnético na direção normal à superfície contribui para o fluxo. Se o campo for paralelo à normal, todo o campo atravessa a área; se for perpendicular à normal (isto é, paralelo ao plano da superfície), nenhuma linha de campo atravessa a área.
Passo 3
Relacionando o módulo do fluxo com
:
O módulo do fluxo é
O módulo do fluxo é
Como
e
são positivos e fixos, maximizar ou minimizar
depende só de
.
Passo 4
Estudo das funções
e
:
- A função
atinge seu valor máximo igual a quando , ou seja, para . - A função
atinge seu valor mínimo igual a quando , ou seja, para .
Interpretação prática: máximo módulo do fluxo quando o campo é paralelo à normal da superfície (
é o caso mais simples); fluxo nulo quando o campo é paralelo ao plano da superfície (
).
Passo 5
Escolhendo a resposta entre as alternativas dadas:
- Máximo do módulo:
. - Mínimo do módulo (fluxo nulo):
.
Isso corresponde à alternativa (c).
Resposta
c)
e