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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 30.4 - Ex. 3

Uma pequena espira com 6,8   m m 2 de área é colocada no interior de um solenoide longo com 854   e s p i r a s / c m , percorrido por uma corrente senoidal i com 1,28   A de amplitude e uma frequência angular de 212   r a d / s . Os eixos centrais da espira e do solenoide coincidem. Qual é a amplitude da força eletromotriz induzida na espira?

Passo 1

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:

ε = - d ϕ B d t

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

A questão nos pede a amplitude da força eletromotriz induzida na espira. A expressão para que consigamos calcular ela é a seguinte:

ε = A μ o n i o ω

Passo 2

Vamos substituir os valores na expressão anterior para encontrar a resposta!

ε = 6,8 × 10 - 6   m 2 4 π × 10 - 7   T . m A 85400   m - 1 1,28   A 212 r a d s

ε = 1,98 × 10 - 4   V

Resposta

A fem induzida é igual a :

ε = 1,98 × 10 - 4   V

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