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
c) 0,001 V
c) 0,001 V
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre indução eletromagnética! A questão pede para a gente encontrar a diferença de potencial induzida em um solenoide quando o campo magnético dentro dele está mudando com o tempo. Para isso, vamos precisar usar a Lei de Faraday, que relaciona a variação do fluxo magnético com a força eletromotriz (fem) induzida. Então, vamos lá!
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é a Lei de Faraday. Ela diz que a fem induzida (
) em um circuito é igual à taxa de variação negativa do fluxo magnético (
) através desse circuito. A fórmula é:
Onde:
-
é o número de espiras do solenoide. -
é a taxa de variação do fluxo magnético.
Passo 3
Vamos calcular o fluxo magnético (
). O fluxo magnético é dado por:
Onde:
-
é o campo magnético. -
é a área da seção transversal do solenoide.
Mas como o campo está variando, precisamos considerar a taxa de variação do fluxo:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores fornecidos:
- Número de espiras,
- Área,
(convertendo para metros quadrados) - Taxa de variação do campo,
Substituindo na equação da taxa de variação do fluxo:
Passo 5
Agora, aplicando a Lei de Faraday para encontrar a fem induzida:
Como a questão pede o valor absoluto, descartamos o sinal:
Resposta
O valor absoluto da diferença de potencial induzida no solenoide é 0,24 V.
Exercícios relacionados
Q22 - A lei de Faraday da indução estabelece que
a) Uma diferença de potencial será induzida em uma espira quando existir uma variação do fluxo magnético através da espira.
a) Uma diferença de potencial será induzida em uma espira quando existir uma variação do fluxo magnético através da espira.
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:
C) A POTÊNCIA ATIVA TRIFÁSICA;
C) A POTÊNCIA ATIVA 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?
c) Um solenoide de 2 cm de diâmetro e 10 cm de comprimento, feito com um fio de calibre 18 enrolado apertadamente.
c) Um solenoide de 2 cm de diâmetro e 10 cm de comprimento, feito com um fio de calibre 18 enrolado apertadamente.
Qual é a direção do campo magnético produzido por uma corrente elétrica em relação ao fio que conduz corrente?
e) O campo é perpendicular ao fio e à reta que liga o fio ao ponto considerado.
e) O campo é perpendicular ao fio e à reta que liga o fio ao ponto considerado.