Muitas aplicações da engenharia dependem do conhecimento do fluxo magnético que incide sobre espiras e solenoides, ou que atravessa materiais magnéticos. Um campo magnético constante e uniforme, de intensidade B= 0,2T, incide perpendicularmente sobre uma espira, construída de fio condutor. Essa espira possui formato retangular, com lados 0,1m e 0,3m. Marque a alternativa que indica o módulo do fluxo magnético que incide no interior da espira retangular.
Passo 1
Beleza, então a gente tem uma espira retangular feita de fio condutor que tá sendo atingida por um campo magnético constante e uniforme de intensidade $ B = 0,2,T $. A espira tem lados de $ 0,1,m $ e $ 0,3,m $. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o módulo do fluxo magnético que está entrando no interior dessa espira. Vamos precisar entender o que é fluxo magnético e como calcular isso usando os tamanhos da espira e a intensidade do campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo magnético. Fluxo magnético, representado por $ \Phi $, é uma medida de quantas linhas de campo magnético estão passando por uma certa área. A fórmula pra calcular o fluxo magnético é:
Onde:
- $ B $ é a intensidade do campo magnético,
- $ A $ é a área pela qual o campo está passando,
- $ \theta $ é o ângulo entre a direção do campo magnético e a perpendicular à área.
No nosso caso, o campo magnético está perpendicular à espira, então $ \theta = 0^\circ $ e $ \cos(0^\circ) = 1 $. Então, a fórmula simplifica pra:
Passo 3
Agora, vamos calcular a área $ A $ da espira retangular. A fórmula da área de um retângulo é:
Substituindo pelos valores que a gente tem:
Passo 4
Com a área calculada, vamos agora calcular o fluxo magnético usando a fórmula simplificada:
Lembrando que a unidade do fluxo magnético é o weber (Wb).
Resposta
O módulo do fluxo magnético que incide no interior da espira retangular é $ \Phi = 6 \times 10^{-3},Wb $.