No campo estacionário de uma bobina de 500 espiras, calcule a tensão induzida produzida pelas seguintes variações de fluxo: (a) 4 Wb aumentado para 6 Wb em 1 s ; (b) 6 Wb diminuído para 4 Wb em 1 s ; © 4.000 linhas de fluxo aumentado para 5.000 linhas em
; (d) 4 Wb constantes durante 1 s .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma bobina com 500 espiras e nos pede para calcular a tensão induzida quando há variações no fluxo magnético. Isso pertence ao estudo do Eletromagnetismo, mais especificamente à Lei de Faraday da Indução Eletromagnética. Para resolver, vamos precisar usar a fórmula da tensão induzida em uma bobina:
onde:
-
é a tensão induzida, -
é o número de espiras da bobina, -
é a variação do fluxo magnético, -
é o intervalo de tempo em que essa variação ocorre.
Vamos passo a passo calcular cada parte do exercício.
Passo 2
Parte a) O fluxo magnético aumenta de 4 Wb para 6 Wb em 1 segundo.
Primeiro, vamos calcular a variação do fluxo (
):
Agora, aplicamos a fórmula da tensão induzida:
A tensão induzida é de -1000 V. O sinal negativo indica que a direção da tensão é tal que se opõe à variação que a produziu, conforme a Lei de Lenz.
Passo 3
Parte b) O fluxo magnético diminui de 6 Wb para 4 Wb em 1 segundo.
Calculamos a variação do fluxo:
Aplicando a fórmula:
A tensão induzida é de 1000 V. O sinal positivo indica que a tensão induzida tem direção oposta à da variação do fluxo.
Passo 4
Parte c) O fluxo magnético aumenta de 4.000 linhas para 5.000 linhas em
.
Primeiro, entendemos que cada linha de fluxo corresponde a uma quantidade de fluxo. Se 4.000 linhas correspondem a 4 Wb, então 5.000 linhas correspondem a 5 Wb.
Calculamos a variação do fluxo:
O intervalo de tempo é
.
Aplicando a fórmula:
A tensão induzida é de -100 megavolt (MV).
Passo 5
Parte d) O fluxo magnético é constante em 4 Wb durante 1 segundo.
Aqui, como o fluxo magnético não está variando, ou seja,
.
Aplicando a fórmula:
A tensão induzida é 0 V, já que não houve variação no fluxo magnético.
Resposta
a)
b)
c)
d)
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