Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 30.4 - Ex. 18
Na figura 30-39, uma espira retangular de dimensões e é submetida a um campo magnético . Determine (a) o módulo e (b) o sentido (horário ou anti-horário ou “nenhum”, se ) da força eletromotriz induzida na espira se . Determine (c) e (d) o sentido de se Determine (e) e (f) o sentido de se Determine (g) e (h) o sentido de se Determine (i) e (j) o sentido de se
Passo 1
E aí, galerinha! 😊
Bom, galera, um cara chamado Faraday descobriu que uma força eletrmotriz e uma corrente podem ser induzidas em uma espira fazeno variar a quantidade de campo magnético que atravessa a espira. Ele ainda percebeu que a dita “quantidade de campo magnético” pode ser visualizada em termos das linhas de campo magnético que atravessam a espira.
O número de linhas que atravessam a espira não importa; os valores da força eletromotriz e da corrente induzida são determinados pela taxa de variação desse número. 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:
O sinal negativo mostra que a força eletromotriz se opõe à variação do fluxo.
Passo 2
Bom, para que seja induzida uma fem, o campo magnético deve ter uma componente perpendicular à espira e deve variar com o tempo. Assim, para a primeira situação temos um campo igual a , que não está variando no tempo. Logo, não temos força eletromotriz e não há nenhum sentido para ela!
A letra (c) já nos dá um campo igual a Esse já apresenta variação do campo ao longo do tempo (olhem ali o ). Vamos calcular a fem!
O que nos dá e o sentido da fem é horário!
Tranquilo até aqui? 🤔
Passo 3
A letra (e) nos dá um campo igual a Esse campo apresenta variação, o que implica na existência de uma força eletromotriz!
Assim, a fem induzida é:
O que nos dá e o sentido da fem é anti-horário!
Legal, né? 😇
Passo 4
A letra (g) nos dá um campo igual a Isso vai implicar em fluxo magnético igual a zero () e, assim, não há fem induzida e nem sentido.
A letra (i) nos dá um campo igual a Isso vai implicar em fluxo magnético igual a zero () e, assim, não há fem induzida e nem sentido.
E aí, entendeu tudo? Responde Aí! 😉
Resposta
- Para , ;
- Nenhum;
- Para
- Horário;
- Para
- Anti-horário;
- Para
- Nenhum;
- Para ;
- Nenhum.