Questāo#1: Uma barra condutor ab está em contato com os trilhos ca e db. O dispositivo encontra-se em um campo magnético uniforme de magnitude
perpendicular ao plano da figura. (i) calcule o módulo da fem induzida na barra
quando ela se desloca da esquerda para a direita com velocidade de
; (ii) Se a resistência no circuito é de
calcule a corrente na barra
se a sua velocidade é de
; (iii) Calcule a força magnética na barra para manter a barra
se deslocando com velocidade de
.
(i)
(ii)
(iii)
(i)
(ii)
(iii)
Passo 1
O enunciado descreve uma barra condutora
apoiada em trilhos
e
, imersa num campo magnético uniforme de módulo
perpendicular ao plano. A barra desliza para a direita com velocidade constante
. Precisamos calcular:
- (i) a fem motora
induzida na barra, - (ii) a corrente
no circuito de resistência , - (iii) a força magnética
necessária para manter o movimento uniforme.
Passo 2
A fem motora de uma barra de comprimento
que se move com velocidade
num campo
perpendicular ao plano é dada por
Passo 3
Pela geometria do circuito (distância entre trilhos) temos
. Substituindo em
segue
Passo 4
A corrente no circuito, pela Lei de Ohm, é
Passo 5
A força magnética de intensidade
sobre a barra, para manter o movimento (força de Laplace), vale
Resposta
(i)
(ii)
(iii)
(ii)
(iii)