Uma espira de arame retangular de largura w e comprimento L e um fio metálico longo e retilíneo transportando uma corrente I estão dispostos em uma mesa como mostra a Figura P23.7. (a) Determine o fluxo magnético na espira causado pela corrente I. (b) Suponha que a corrente esteja variando em função do tempo de acordo com I = a + bt, onde a e b são constantes. Determine a FEM induzida na espira se b= 10,0 A/s, h= 1,00 cm, w = 10,0 cm e L = 1,00 m. (c) Qual a direção da corrente induzida no retângulo?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

Letra a:

d Φ B = B → ⋅ d A → = μ 0 I 2 π x L d x : Φ B = ∫ h h + w   μ 0 I L 2 π d x x = μ 0 I L 2 π l n ⁡ h + w h

Passo 2

Letra b:

ε = - d Φ B d t = - d d t μ 0 I L 2 π ln ⁡ h + w h = - μ 0 L 2 π ln ⁡ h + w h d I d t

Onde d I d t = d d t ( a + b t ) = b :

ε = - 4 π × 10 - 7 T ⋅ m A 1.00 m 2 π × ln ⁡ 0.0100 m + 0.100 m 0.0100 m 10.0 A s

= - 4.80 × 10 - 6 V

Passo 3

Letra c:

O fio longo e reto produz fluxo magnético na página através do retângulo. Como o fluxo magnético aumenta, o retângulo produz seu próprio campo magnético fora da página para se opor ao aumento do fluxo. A corrente induzida cria este campo oposto ao viajar no sentido anti-horário ao redor do laço.

Resposta

  1. μ 0 I L 2 π ln ⁡ h + w h
  2. - 4.80 × 10 - 6 V
  3. O fio longo e reto produz fluxo magnético na página através do retângulo. Como o fluxo magnético aumenta, o retângulo produz seu próprio campo magnético fora da página para se opor ao aumento do fluxo. A corrente induzida cria este campo oposto ao viajar no sentido anti-horário ao redor do laço.
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