Exercícios Resolvidos de Indução, Energia e Potência

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Enunciado

Na figura abaixo, uma barra de metal é forçada a se mover com velocidade constante v → ao longo de dois trilhos paralelos ligados em uma das extremidades por uma viga de metal.

Um campo magnético de módulo B = 0,35   T aponta para fora da tela.

a Se a distância entre os trilhos é 25,0   c m e a velocidade escalar da barra é 55,0   c m / s , qual é o valor absoluto da força eletromotriz gerada?

b Se a barra tem uma resistência de 18,0   Ω e a resistência dos trilhos e da fita de ligação é desprezível, qual é a corrente na barra?

c Qual é a taxa com a qual a energia é transformada em energia térmica?

Passo 1

a Se a distância entre os trilhos é 25,0   c m e a velocidade escalar da barra é 55,0   c m / s , qual é o valor absoluto da força eletromotriz gerada?

Esse é um problema clássico de haste deslizante. Para esse caso, a f e m induzida é dada por:

E = B L v

Onde:

B = 0,35   T

L = 25,0   c m = 0,25   m

v = 55,0   c m / s = 0,55   m / s

Logo:

E = 0,35 × 0,25 × 0,55

E = 0,0481   V

Passo 2

b Se a barra tem uma resistência de 18,0   Ω e a resistência dos trilhos e da fita de ligação é desprezível, qual é a corrente na barra?

Bom, já temos E e a resistência... agora a nossa vida ficou fácil.

i = E R

i = 0,0481 18

i = 0,00267   A

Passo 3

c Qual é a taxa com a qual a energia é transformada em energia térmica?

A taxa de geração de energia térmica é a potência dissipada na barra, logo:

P = E 2 R

P = 0,0481 2 18

P = 0,000129   W

Resposta

a

E = 0,0481   V

b

i = 0,00267   A

c

P = 0,000129   W

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