Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 23.Problemas - Ex. 65
Um fio metálico longo e retilíneo transporta uma corrente dada por I = Imáx sen (wt + f). O fio está no plano de uma bobina retangular de N espiras conforme mostra a Figura P23.65. As quantidades Imáx, w e f são todas constantes. Assuma que Imáx = 50,0 A, w = 200p s–1, N = 100, h = w = 5,00 cm e L = 20,0 cm. Determine a FEM induzida na bobina pelo campo magnético gerado pela corrente que passa pelo fio.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
O campo magnético produzido pela corrente no fio reto é perpendicular ao plano da bobina em todos os pontos dentro da bobina. A uma distância r do fio, a magnitude do campo é . Assim, o fluxo através de um elemento de comprimento L e largura dr é:
O fluxo total através da bobina é:
Passo 2
Finalmente, a FEM induzida é:
O termo na expressão para a corrente no fio não muda muito quando muda em 0.10 rad ou menos. Assim, a corrente não muda significativamente durante um intervalo de tempo: