Enunciado

Uma espira retangular, com uma área de 0,15   m 2 , está girando na presença de um campo magnético uniforme de módulo B = 0,20   T . Quando o ângulo entre o campo e a normal ao plano da espira é π / 2 e está aumentando à taxa de 0,60   r a d / s , qual a força eletromotriz induzida na espira?

Passo 1

A questão fala de uma espira de área A = 0,15   m 2 que gira na presença de um campo magnético. Para problemas assim, sempre pense que o ângulo θ que a normal do plano da espira faz com o campo magnético é

θ = ω t

Queremos saber o valor da fem induzida quando θ = π / 2 e ω = 0,60   r a d / s . Para isso, calculamos o fluxo na espira:

Φ B = ∫ B → ⋅ d A → = B A cos ⁡ θ = B A cos ⁡ ( ω t )

Passo 2

Agora vamos recorrer a lei de Faraday:

ε = - d Φ B d t

Derivando o fluxo no tempo:

ε = - B A - s e n   ω t ⋅ ω = B A ω   s e n   θ

Passo 3

No instante considerado, temos que θ = π / 2 e ω = 0,60   r a d / s . Assim, temos que

ε = 0,20   T ⋅ 0,15   m 2 ⋅ 0,60 r a d s ⋅ s e n π 2

Como s e n π 2 = 1 , temos que

ε = 0,018   V

Resposta

ε = 0,018   V

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