Enunciado

Uma espira quadrada com 20   c m de lado e uma resistância de 20   m Ω é mantida perpendicular a um campo magnético uniforme de módulo B = 2,0   T . Quando dois lados da espira são afastados um do outro, os outros dois lados automaticamente se aproximam, reduzindo a área envolvida pela espira. Se a área se reduz a zero em um intervalo de tempo ∆ t = 0,20   s , determine (a) a força eletromotriz média e (b) a corrente média induzida no circuito no intervalo do tempo ∆ t .

Passo 1

O módulo da força eletromotriz induzida em uam espira condutora é igual à taxa de variação com o tempo do fluxo magnético que atravessa a espira. A expressão para caluclar a força eletromotriz é a seguinte:

ε = - d ϕ B d t

O sinal negativo mostra que a força eletromotriz se opõe à variação do fluxo.

A força eletromotriz média é:

ε m e d = - d ϕ B d t = ∆ ϕ B ∆ t = B A i t

ε m e d = 2,0   T 0,20   m 2 0,20   s = 0,40   V

Passo 2

A corrente média induzida nós conseguimos calcular através da primeira lei de Ohm. Portanto, o valor será:

i m e d = ε m e d R = 0,40   V 20 × 10 - 3   Ω

i m e d = 20   A

Resposta

  1. ε m e d = 0,40   V ;
  2. i m e d = 20   A
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