Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 34.Exercícios e Problemas - Ex. 51
Um colega de acampamento tem uma ideia para uma iluminação que pretende usar dentro de sua barraca. Casualmente, ele trouxe um poderoso (e pesado!) ímã em forma de ferradura como equipamento extra. Esse ímã cria um campo de entre seus pólos, que são espaçados em 10 cm. A idéia dele é construir um gerador, movido a manivela, com um semicírculo de 5,0 cm de raio que gire entre os pólos do ímã. Ele pensa que você pode induzir corrente suficiente para acender perfeitamente uma lâmpada com de resistência, especificada como sendo de . Não se trata de uma “super lâmpada”, mas ela poderia fornecer iluminação suficiente para as atividades de rotina na barraca.
- Obtenha uma expressão para a corrente induzida em função do tempo para o caso em você gira a manivela com frequência f. Suponha que o semicírculo esteja em sua posição mais alta no instante
- Com que frequência você tem de girar a manivela a fim de acender perfeitamente a lâmpada? Isso é factível?
Passo 1
Faaaaaala, galera... Tranquileba??
Sabemos que:
Sendo para uma bobina:
E:
Logo:
E também:
Sabendo que:
Assim:
Portanto:
Bora pro próximo item?!
Passo 2
Dado que pé um semi circulo:
Pede-se a corrente, logo:
Colocando valores:
Passo 3
Para b)
A corrente máxima é dada por:
Assim:
E voltando a:
E é máxima quando
Assim a frequência f é:
Concluímos que:
Resposta
Para a)
Para b)