Exercícios Resolvidos de Introdução a Lei de Faraday

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Enunciado

Considere um capacitor de placas paralelas enquanto está sendo carregado. Quais das seguintes afirmações é correta:

A ) Não há campo magnético entre as placas do capacitor porque nenhuma carga é transferida entre as placas.

B ) Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo magnético está variando entre as placas.

C ) Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo elétrico está variando entre as placas.

D ) A magnitude do campo magnético entre as placas está crescendo com o tempo porque a carga nos capacitores está aumentando.

E ) Há campo magnético entre as placas apenas se a taxa na qual o capacitor está sendo carregado estiver variando no tempo.

Passo 1

A ) Não há campo magnético entre as placas do capacitor porque nenhuma carga é transferida entre as placas.

De acordo com a Lei de Faraday:

∮ C B → ∙ d l → = μ 0 I i n t + μ 0 ϵ 0 ∂ ϕ E ∂ t

Entre as placas do capacitor não há corrente I i n t mas, durante o carregamento do capacitor, há uma variação do campo elétrico, o que de acordo com a Lei de Faraday significa que haverá campo magnético.

Logo, a afirmação é falsa.

Passo 2

B ) Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo magnético está variando entre as placas.

Como falamos no passo anterior, o que varia entre as placas é o fluxo de campo elétrico, e não o fluxo de campo magnético.

Assim, a afirmação é falsa.

Passo 3

C ) Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo elétrico está variando entre as placas.

Essa alternativa complementa o que falamos no Passo 1. Logo, essa afirmação é verdadeira.

Passo 4

D ) A magnitude do campo magnético entre as placas está crescendo com o tempo porque a carga nos capacitores está aumentando.

Essa alternativa não é necessariamente verdade porque, se a carga aumenta a uma taxa constante, a variação de fluxo elétrico será constante, o que resultaria em um campo magnético uniforme a uma mesma distância do centro das placas.

Logo, a afirmação é falsa.

Passo 5

E ) Há campo magnético entre as placas apenas se a taxa na qual o capacitor está sendo carregado estiver variando no tempo.

O campo magnético existirá se o capacitor está carregando, independente da taxa. Logo, a afirmação é falsa.

Resposta

C ) Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo elétrico está variando entre as placas.

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