Exercícios Resolvidos de Introdução a Lei de Faraday

UFRJ, Física 3, P2 – 2012.2 Questão ME01

Considere dois anéis circulares em repouso: um condutor (1) e outro isolante (2). Ambos estão sujeitos a campos magnéticos não estacionários orientados para dentro do plano dos anéis. Quanto ao campo elétrico induzido E → e à corrente elétrica induzida I, nos anéis, podemos afirmar que:

(a) E → [1] = 0 → , I[1] = 0; E → [2] = 0 → , I[2] = 0 .

(b) E → [1] ≠ 0 → , I[1] 0; E → [2] = 0 → , I[2] = 0 .

(c) E → [1] 0 → , I[1] 0; E → [2] ≠ 0 → , I[2] = 0 .

(d) E → [1] 0 → ,   I[1] 0; E → [2] ≠ 0 → , I[2] ≠   0 .

(e) E → [1] = 0 → , I[1] 0; E → [2] = 0 → , I[2] = 0 .

Passo 1

Bom, primeiramente, o que diz a lei de Faraday?

“uma variação no fluxo do campo magnético pela área do circuito produz uma força eletromotriz nele”

Temos um campo magnético variando? SIM. O enunciado diz “campos magnéticos não estacionários”!

Portanto vai haver uma força eletromotriz em ambos os anéis, já que a lei de Faraday não fala nada sobre o tipo de material (condutor ou isolante).

Ué, mas se temos uma força eletromotriz, temos uma diferença de potencial e se temos uma diferença de potencial temos um campo elétrico.

Portanto, temos que:

E → 1   ≠ 0 →  

E → 2   ≠ 0 →

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Quanto à corrente elétrica, sabemos que só vai haver movimentação de cargas (corrente elétrica) se o material for condutor.

Portanto, haverá corrente no anel 1 e não haverá corrente no anel 2.

I 1   ≠ 0

I 2 = 0

Passo 3

Juntando tudo:

E → 1   ≠ 0 →

I 1   ≠ 0

E → 2   ≠ 0 →

I 2 = 0

A alternativa correta é a letra (c).

Resposta

(c) E → [1] 0 → , I[1] 0; E → [2] ≠ 0 → , I[2] = 0 .

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