Uma espira quadrada condutora de lado a é puxada, com aceleração constante, de uma região onde não existe magnético algum para outra região onde existe um campo magnético uniforme e estacionário perpendicular ao plano da espira. Durante o processo, a corrente induzida na espira:

  1. Será nula;
  2. Aumentará linearmente com o tempo;
  3. Será de algum valor constante diferente de zero;
  4. Aumentará exponencialmente com o tempo;
  5. Aumentará linearmente com o quadrado do tempo;

Passo 1

Para matarmos esta questão, dá uma olhada na figura abaixo, em que a gente colocou a espira quadrada de lado L no momento em que ela está entrando na região onde tem campo magnético.

No momento em que a espira começa a entrar nessa região, existe uma área A = L x ( t ) que varia no tempo. Por isso, o fluxo magnético também vai variar com o tempo e aparecerá uma corrente induzida.

Como o campo magnético é uniforme (tem o mesmo valor em todos os pontos da região), o fluxo magnético será dado apenas por

Φ B t = B A = B L x t   .  

Portanto, o módulo da fem induzida será

| E | = - d Φ B t d t = B L d x t d t ⇒ E = B L v   ,

em que d x t d t = v é a velocidade da espira.

Passo 2

Como a aceleração da espira é constante, isso significa que a velocidade varia linearmente com o tempo

v = v 0 + a t   ,

sendo v 0 a velocidade inicial. Se a espira tem resistência R , então,

E = B L v 0 + a t = R I i n d     ⇒     I i n d = B L v 0 + a t R   ,

o que mostra que a corrente induzida aumentará linearmente com o tempo.

Resposta

Letra b.

Exercícios de Livros Relacionados

Quando a corrente em uma bobina de 8 H é igual a 3 A e aumenta para 200 A / s , determine a O fluxo magnético através da bobina e ( b ) a força eletromotriz induzida na bobina.
Determine o fluxo magnético através de um solenoide de 400 voltas que tem comprimento igual a 25,0c m , raio igual a 1,00c m e conduz uma corrente de 3,00 A .
Determine o fluxo magnético através de um solenoide de 800 voltas que tem comprimento igual a 30,0c m , raio igual a 1,00c m e conduz uma corrente de 2,00 A .
Um condutor cilíndrico longo com raio R e comprimento L conduz uma corrente I . Determine o fluxo magnético por unidade de comprimento através da área indicada na Figura 28-44.
44- Variação no campo magnético. Você está testando um novo sistema de captura de dados. Esse sistema permite registrar um gráfico da corrente em um circuito em função do tempo. Como parte do teste, v