A chave
agora está fechada e permanece fechada. 0 imã é afastado da bobina de fio. Ha uma corrente induzida na bobina?
Explicar: Se sua previsāo for sim, em que direçāo a corrente fluirá pelo interruptor - para cim para baixo?
S
N
Explicar: Se sua previsāo for sim, em que direçāo a corrente fluirá pelo interruptor - para cim para baixo?
S
N
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma chave
que está fechada e permanece assim, e um ímã sendo afastado de uma bobina de fio. Precisamos descobrir se uma corrente elétrica será induzida na bobina e, se sim, em qual direção essa corrente irá fluir através do interruptor: para cima ou para baixo. Para resolver isso, vamos utilizar os conceitos de Lei de Faraday e Lei de Lenz da eletromagnetismo.
Passo 2
Primeiro, precisamos relembrar a Lei de Faraday, que nos diz que uma variação no fluxo magnético através de uma bobina induz uma força eletromotriz (fem) na bobina. Essa fem pode gerar uma corrente elétrica se o circuito estiver fechado.
Matematicamente, a força eletromotriz induzida (
) é dada por:
onde
é o fluxo magnético.
Passo 3
Agora, a Lei de Lenz nos ajuda a determinar a direção da corrente induzida. Ela afirma que a corrente induzida sempre flui de modo a se opor à variação que a gerou. Ou seja, se o fluxo magnético está diminuindo, a corrente induzida tentará aumentar esse fluxo, e vice-versa.
Passo 4
No cenário apresentado, o ímã está sendo afastado da bobina. Isso significa que o fluxo magnético através da bobina está diminuindo. De acordo com a Lei de Lenz, a corrente induzida vai tentar manter o fluxo magnético constante, ou seja, vai criar um campo magnético que tenta atrair o ímã de volta, resistindo à diminuição do fluxo.
Passo 5
Para que essa corrente induzida crie um campo magnético que atrai o ímã, ela precisa fluir em uma direção específica na bobina. Usando a regra da mão direita, podemos determinar que a corrente deve fluir de tal forma que o campo magnético gerado pela corrente seja no sentido oposto ao movimento do ímã.
Passo 6
Aplicando a regra da mão direita à bobina, descobrimos que a corrente induzida fluirá para cima através do interruptor
. Isso cria um campo magnético que tenta manter o ímã na mesma posição, contrariando seu afastamento.
Resposta
Sim, há uma corrente induzida na bobina, e ela flui para cima através do interruptor.