Um solenoide com 200 espiras e uma seção transversal de de área se encontra em um campo magnético de orientado ao longo de seu eixo. Se o campo estiver confinado no interior do solenoide e variar a uma taxa de , o valor absoluto da diferença de potencial induzida no solenoide será de
d)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um solenoide com 200 espiras e uma área de seção transversal de . Ele está dentro de um campo magnético de que está alinhado com o eixo do solenoide. Esse campo está variando a uma taxa de , e queremos saber qual é a diferença de potencial induzida nesse solenoide. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a área de cm² para m² porque as unidades do Sistema Internacional (SI) são mais fáceis de trabalhar aqui. Sabemos que , então:

Passo 3

Agora, vamos lembrar da Lei de Faraday, que nos diz que a força eletromotriz (diferença de potencial) induzida em um circuito é igual à taxa de variação do fluxo magnético através do circuito multiplicada pelo número de espiras. A fórmula é:
Onde:
  • é o número de espiras,
  • é o fluxo magnético,
  • é o intervalo de tempo.
O sinal negativo indica a direção da indução, mas como queremos o valor absoluto, podemos ignorar o sinal.

Passo 4

O fluxo magnético é dado por:
Como o campo está variando, a taxa de variação do fluxo magnético é:
Onde é a taxa de variação do campo magnético, que já nos foi dada como .

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula da força eletromotriz:
Vamos substituir:
Então:

Resposta

A diferença de potencial induzida no solenoide é de .

Exercícios relacionados

UM SISTEMA TRIFÁSICO TEM UMA TENSÃO DE FASE VAN = 240V E ÂNGULO LIGADO EM Y, SEQUÊNCIA VAB, VBC e VCA, COM UMA CARGA EQUILIBRADA DE IMPEDÂNCIA E ÂNGULO . PEDE-SE:
B) AS CORRENTES DE LINHA NA FORMA ALGÉBRICA;
UMA CARGA TRIFÁSICA LIGADA EM ESTRELA CONSOME 10,8kW COM FATOR DE POTÊNCIA 0,866. A TENSÃO DE LINHA É 220V. PEDE-SE:
d) A POTÊNCIA APARENTE TRIFÁSICA.
UM SISTEMA TRIFÁSICO TEM UMA TENSÃO DE FASE VAN = 240V E ÂNGULO LIGADO EM Y, SEQUÊNCIA VAB, VBC e VCA, COM UMA CARGA EQUILIBRADA DE IMPEDÂNCIA E ÂNGULO . PEDE-SE:
D) A POTÊNCIA REATIVA TRIFÁSICA;
Em um experimento magneto-óptico, uma amostra de líquido contida em um frasco esférico de 10 mL é colocada em presença de um campo magnético altamente uniforme, e um feixe de laser é direcionado para a amostra. Qual dos seguintes dispositivos deve ser usado para criar o campo magnético uniforme exigido pelo experimento?
d) Um par de bobinas coaxiais de 10 cm de diâmetro, separadas por uma distância de 5 cm, cada qual formada por uma espira de fio calibre 4.