Questão 08) Uma espira condutora com área superficial
é posta em um campo magnético que varia com o tempo de acordo com a função
, sendo
e
constantes. Sendo o campo magnético perpendicular ao plano da espira, determine a força eletromagnética induzida na espira.
Passo 1
O enunciado nos diz que temos uma espira condutora de área superficial
imersa em um campo magnético perpendicular ao seu plano que varia no tempo segundo
com
e
constantes. Pergunta-se qual é a força eletromotriz induzida na espira. Para resolver, vamos usar a Lei de Faraday–Lenz, que relaciona a variação do fluxo magnético com a fem induzida.
Passo 2
Escrevemos o fluxo magnético
que atravessa a espira. Como o campo é perpendicular ao plano da espira, basta multiplicar
pela área
:
Passo 3
A Lei de Faraday diz que a força eletromotriz induzida
é dada por
Passo 4
Calculamos a derivada de
:
Substituindo em Faraday, vem
Resposta
A força eletromotriz induzida na espira é