Em uma localidade, o campo magnético da Terra tem módulo
gauss e uma inclinação para baixo de 70,00 em relação à horizontal. Uma bobina plana horizontal tem
de raio, 1000 espiras e uma resistência total de
e está ligada em série com um medidor com
de resistência. A bobina descreve meia revolução em torno de um diâmetro. Qual é a carga que atravessa o medidor durante o movimento?
Passo 1
O enunciado trata de indução eletromagnética: uma bobina de
espiras, raio
, resistência interna
ligada em série a um medidor de
, gira meia volta em torno de um diâmetro horizontal num campo magnético da Terra de módulo
G e inclinação
abaixo da horizontal. Queremos a carga total
que passa pelo medidor. Vamos usar a Lei de Faraday e a relação
Passo 2
Calcular a área da bobina, converter
para SI e obter
.
Passo 3
Determinar a variação do fluxo magnético. Como a bobina gira meia volta, o vetor normal inverte-se, mudando o fluxo por espira de
para
. Logo, a variação por espira é
Como há
espiras,
O módulo dessa variação é
Passo 4
Relacionar a carga total com a variação do fluxo e a resistência total:
Passo 5
Substituindo os valores e usando
:
Resposta
A carga que atravessa o medidor é aproximadamente