Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 30.5 - Ex. 31
Na Fig. 30-50, uma barra de metal é forçada a se mover com velocidade constante ao longo de dois trilhos paralelos ligados em uma extremidade por uma fita de metal. Um campo magnético de módulo aponta para fora do papel. (a) Se a distância entre os trilhos é e a velocidade escalar da barra é , qual é o valor absoluto da força eletromotriz gerada? (b) Se a barra tem resistência de e a resistência dos trilhos e da fita de ligação é desprezível, qual é a corrente na barra? (c) Qual é a taxa com a qual a energia é transformada em energia térmica?
Passo 1
Fala aí, galerinha!! 😁
Essa questão aborda uma clássica aplicação da lei de Faraday. Como a barra metálica se move, a área da região atravessa pelo campo magnético varia, de modo que o fluxo magnético deve variar. Assim, haverá a indução de uma corrente no circuito!
O primeiro passo é calcular o fluxo magnético:
Denotando por a distância da barra metálica à fita de metal, temos que . Assim,
Veja só! 😉
Passo 2
Pela lei de Faraday:
Desta forma, como
vamos ter que
Em valor absoluto:
Usando , e :
Tranquilo até aqui? 🤔
Passo 3
Para achar a corrente induzida, basta usar a lei de Ohm:
Usando o valor em módulo da resposta anterior com , obtemos
Por fim, para calcular a taxa com que a energia (potência) é dissipada, basta usar a equação
Fazendo as contas, vamos obter:
E aí! Entendeu tudo? Responde Aí! 😊
