Newtinho observa, em uma praia do Rio Paraibuna, um senhor utilizando um sistema de detecção de metais. Chegando a sua casa, ele pesquisou sobre o tema e descobriu que seu princípio de funcionamento é baseado na lei de indução de Faraday: “A força eletromotriz induzida por um fluxo de campo magnético variável atravessando uma espira gera uma corrente elétrica”. Assim, sempre que o detector se aproximar de um objeto metálico, o campo magnético do detector será alterado e, consequentemente, modificará a corrente que passa pela espira. Newtinho descobriu que alguns modelos são fabricados com espiras de cobre \operatorname{com} 6,0 \mathrm{~cm} de raio e seu campo magnético sofre uma variação de 1 \times 10^{-2} \mathrm{~T} em 2 \times 10^{-2} \mathrm{~s}. Com base nessas informações, calcule:
a) A força eletromotriz induzida na bobina.
b) A corrente que passa pela bobina, considerando que a resistência elétrica dela é de 3,5 \mathrm{k} \Omega.
Passo 1
O enunciado dá uma espira única de cobre de raio 6{,}0\\ \mathrm{cm} cujo campo magnético varia em \Delta B=1\times10^{-2}\\ \mathrm{T} durante \Delta t=2\times10^{-2}\\ \mathrm{s}. Pede-se a força eletromotriz induzida \varepsilon (lei de Faraday) e, em seguida, a corrente I na espira sabendo que sua resistência é 3{,}5\\ \mathrm{k}\Omega.
Passo 2
Convertemos o raio para metros e calculamos a área da espira: