Qual das seguintes ações induzirá uma corrente em uma espira em presença de um campo magnético uniforme?
b) Girar a espira dentro do campo.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que está sendo perguntado. A questão quer saber qual ação vai induzir uma corrente elétrica em uma espira quando ela está dentro de um campo magnético uniforme. O conteúdo envolvido aqui é a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética. Para resolver isso, vamos precisar entender como uma mudança no fluxo magnético pode gerar uma corrente elétrica.

Passo 2

A Lei de Faraday nos diz que uma corrente elétrica é induzida em uma espira quando há uma variação no fluxo magnético através dela. O fluxo magnético ( Phi) é dado pela fórmula:
Phi = B cdot A cdot cos(theta)
onde:
  • B é a intensidade do campo magnético,
  • A é a área da espira,
  • theta é o ângulo entre o campo magnético e a normal à área da espira.

Passo 3

Agora, vamos analisar a ação proposta: girar a espira dentro do campo magnético. Quando giramos a espira, estamos alterando o ângulo theta entre o campo magnético e a espira. Conforme theta muda, o cosseno de theta ( cos(theta)) também muda, o que significa que o fluxo magnético Phi está se alterando.

Passo 4

Como o fluxo magnético está mudando devido à rotação da espira, de acordo com a Lei de Faraday, isso gera uma força eletromotriz ( E) na espira, que por sua vez induz uma corrente elétrica. A força eletromotriz induzida pode ser calculada por:
E = -dPhidt
O sinal negativo indica a direção da corrente induzida, conforme a Lei de Lenz, que diz que a corrente induzida se opõe à variação do fluxo que a gerou.

Resposta

Girar a espira dentro do campo magnético uniforme induz uma corrente na espira devido à variação do fluxo magnético resultante da mudança no ângulo entre a espira e o campo.

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