Um solenoide com 200 espiras e uma seção transversal de 60 cm^2 de área se encontra em um campo magnético de 0,60 T orientado ao longo de seu eixo. Se o campo estiver confinado no interior do solenoide e variar a uma taxa de 0,20 T / s, o valor absoluto da diferença de potencial induzida no solenoide será de
e) 0,01 V

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:
emf = -N dPhidt
Onde:
  • emf = N dPhidt 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 Phi = B cdot A . O fluxo magnético �� dado por:
dPhidt = A cdot dBdt
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 60 , cm^2 = 60 times 10^-4 , m^2 = 6 times 10^-3 , m^2 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:
emf = N cdot A cdot dBdt
Substituindo os valores:
emf = 200 cdot 6 times 10^-3 , m^2 cdot 0,20 , T/s

Passo 6

Vamos calcular passo a passo:
200 cdot 6 times 10^-3 = 1,2
1,2 cdot 0,20 = 0,24 , V

Resposta

O valor absoluto da diferença de potencial induzida no solenoide é de 0,24 V.

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