No campo estacionário de uma bobina de 500 espiras, calcule a tensão induzida produzida pelas seguintes variações de fluxo: (a)
aumentando para
em
; (b)
diminuindo para
em
; © 4000 linhas de fluxo aumentando para 5000 linhas em
; (d)
constantes durante
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre indução eletromagnética em uma bobina de 500 espiras. A gente vai precisar usar a Lei de Faraday, que relaciona a variação do fluxo magnético com a tensão induzida. Vamos calcular a tensão induzida para cada situação que o enunciado pediu.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei de Faraday para tensão induzida:
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 ocorre essa variação.
Passo 3
Vamos resolver a letra (a):
Fluxo inicial ,
Fluxo final ,
Tempo .
Fluxo inicial
Fluxo final
Tempo
A variação do fluxo é:
Aplicando na fórmula:
Passo 4
Agora, a letra (b):
Fluxo inicial ,
Fluxo final ,
Tempo .
Fluxo inicial
Fluxo final
Tempo
A variação do fluxo é:
Aplicando na fórmula:
Passo 5
Vamos para a letra ©:
Primeiro, precisamos converter as linhas de fluxo para Webers. Sabemos que linhas de fluxo. Então:
Primeiro, precisamos converter as linhas de fluxo para Webers. Sabemos que
Fluxo inicial
linhas
,
Fluxo final linhas
,
Tempo .
Fluxo final
Tempo
A variação do fluxo é:
Aplicando na fórmula:
Passo 6
Por fim, a letra (d):
Fluxo constante ,
Tempo .
Fluxo constante
Tempo
Como o fluxo não varia,
.
Aplicando na fórmula:
Resposta
(a)
(b)
©
(d)
(b)
©
(d)