Enunciado

Uma espira com 12   c m de raio e uma resistência de 8,5   o h m s é submetida a um campo magnético uniforme B → cujo módulo varia de acorco com a figura 30-33. A escala do eixo vertical é definida por B S = 0,50   T e a escala do eixo horizontal é definida por t s = 6,00   s . O plano da espira é perpendicular a B → . Determine a força eletromotriz induzida na espira durante o intervalo de tempo (a) 0 < t < 2,0 .

Passo 1

Bom, galera, um cara chamado Faraday descobriu que uma força eletrmotriz e uma corrente podem ser induzidas em uma espira fazeno variar a quantidade de campo magnético que atravessa a espira. Ele ainda percebeu que a dita “quantidade de campo magnético” pode ser visualizada em termos das linhas de campo magnético que atravessam a espira.

O número de linhas que atravessam a espira não importa; os valores da força eletromotriz e da corrente induzida são determinados pela taxa de variação desse número. O módulo da força eletromotriz induzida em uam espira condutora é igual à taxa de variação com o tempo do fluxo magnético que atravessa a espira. A expressão para caluclar a força eletromotriz é a seguinte:

ε = - d ϕ B d t

O sinal negativo mostra que a força eletromotriz se opõe à variação do fluxo.

Para o trecho que nos foi pedido o valor da força eletromotriz, vamos ver as informações que o enunciado nos dá. Sabemos que é uma espira ciruclar, com raio igual a 12   c m e temos as escalas do gráfico da figura 30-33. Observe que, no intervalo pedido na letra (a) o fluxo magnético varia! Ele sai de zero e atinge o valor máximo quando t s = 2,0   s . Então, se há variação de fluxo, há força eletromotriz! Vamos calculá-la:

ε = - d ϕ B d t = - A d B d t

ε = - π r 2 0,5   T - 0,0 T 2,0   s - 0,0   s = - π 0,12   c m 2 0,5   T - 0,0 T 2,0   s - 0,0   s

ε = - 1,1 × 10 - 2 V = - 11   m V

Resposta

A força eletromotriz é igual a:

ε = - 11   m V

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma espira de fio circular com raio r =0,0480m e resistência R = 0,160Ω está em uma região de campo magnético espacialmente uniforme, como mostra a FiguraE29.22. O campo magnético está direcionado par
Na parte (a) da figura, um pulso de corrente aumenta até um pico e depois diminui até zero no sentido mostrado na bobina de estimulação. Qual será o sentido da corrente induzida(linha tracejada) no te
Qual gráfico da Figura P29.74 representa melhor a corrente i induzida no tecido cerebral em função do tempo t, supondo que esse tecido possa ser modelado como um circuito resistivo?(As unidades de i s
Você está avaliando o desempenho de um eletroímã grande. O campo magnético do eletroímã é zero em t = 0 e aumenta à medida que a corrente fluindo pelos enrolamentos do eletroímã aumenta. Você determin
Na figura 30-40a, o módulo do campo magnético uniforme B → aumenta com o tempo de acordo com o gráfico da figura 30-40b, onde a escala do eixo vertical é definida por B s = 9,0m T e a escala do eixo h