Enunciado

Uma espira quadrada, com lado de 0,50   m , está imersa em um campo magnético homogêneo normal ao seu plano, como se vê na Figura 23.15. Uma bateria de resistência interna desprezível está ativando a espira. O campo, direcionado para fora do papel, passa por um transiente rápido em que sua intensidade varia na forma B = 0,010 + 0,05   t . (a) Qual é a fem total na espira durante o transiente? (b) Qual é o sentido da corrente na espira?

Passo 1

Fala pessoal, tudo bem?

Esse é um exercício bem classicão de lei de Faraday. O primeiro passo é calcular o fluxo magnético sobre a espira, dado por

Φ B = B A

Como a espira é quadrada, temos que

A = L 2 = 0,5 2 = 0,25   m 2

Assim, o fluxo sobre a espira será dado por

Φ B = 0,25 ⋅ 0,010 + 0,05   t = 0,0025 + 0,0125   t

Passo 2

Para achar a fem, usamos a lei de Faraday:

E = - d Φ B d t = - 0,0125   V

Como a fem é negativa, isso significa que a corrente vai circular no sentido contrário à convenção da regra da mão direita. Quando calculamos o fluxo, consideramos o vetor normal a espira saindo da tela (no mesmo sentido do campo). Desta forma, pela regra da mão direita, o sentido positivo da corrente seria o anti-horário. Como a fem é negativa, o sentido da corrente é o horário.

Resposta

E = - 0,0125   V

Sentido horário.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Mostre que a expressão E × B/ μ 0 para o vetor de Poynting S (Equação 30-21) tem unidades de watts por metro quadrado (as unidades SI para intensidade de onda eletromagnética).
Usando unidades SI, mostre que I d = ∈ 0 d ϕ e / d t tem unidades de corrente.
Para o problema 15 mostre que a intensidade do campo magnético entre as placas a uma distância r do eixo que passa através do centro de ambas as placas é dado por B = ( 1.9x10 - 3T / m ) r .
Um capacitor de placas paralelas tem placas circulares e não há dielétrico entre elas. Cada placa tem raio igual a 2.3c m e elas estão separadas por 1.1m m . O fluxo de carga para a placa superior (e
(a) Qual é a frequência de um raio X que tem 0.100n m de comprimento de onda? (b) O olho humano é sensível à luz com comprimento de onda igual a 550n m . Quais são a cor e a frequência desta luz? Come