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
e)
e)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido na questão. Temos um solenoide com 200 espiras e uma área de seção transversal de
. Esse solenoide está inserido em um campo magnético de
que está alinhado com o eixo do solenoide. O campo magnético está variando a uma taxa de
. Queremos descobrir qual é o valor absoluto da diferença de potencial induzida nesse solenoide.
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que relaciona a variação do fluxo magnético com a diferença de potencial induzida.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a fórmula da Lei de Faraday:
Onde:
-
é a força eletromotriz induzida, -
é o número de espiras do solenoide, -
é o fluxo magnético, -
é a taxa de variação do fluxo magnético.
Como estamos interessados no valor absoluto da emf, podemos ignorar o sinal negativo:
Passo 3
Agora, vamos calcular o fluxo magnético
. O fluxo magnético �� dado por:
Onde:
-
é o campo magnético, -
é a área da seção transversal.
Dado que o campo está variando, a taxa de variação do fluxo magnético será:
Passo 4
Vamos converter a área de
para metros quadrados, já que a unidade padrão no SI para área é o metro quadrado (
):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula da emf:
Substituindo os valores:
Passo 6
Vamos calcular passo a passo:
Resposta
O valor absoluto da diferença de potencial induzida no solenoide é de 0,24 V.