Halliday - Vol. 3 – 9º edição – Capítulo 30 – Seção 4 – Exercício 3
(Capítulo 30.4 – Exercício 3) Na figura 30-32, uma bobina de espiras, com de raio e uma resistência de , é coaxial com um solenoide de e de diâmetro. A corrente no solenoide diminui de para zero em um intervalo de tempo . Qual é a corrente induzida na bobina no intervalo ?
Passo 1
Falaaa pessoal
Aqui queremos encontrar a corrente induzida no solenoide
Pelo que o Faraday descobriu, uma força eletromotriz e uma corrente podem ser induzidas em uma espira fazendo 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.
A expressão para calcular a força eletromotriz é a seguinte:
O sinal negativo mostra que a força eletromotriz se opõe à variação do fluxo.
Se por algum acaso o fluxo através de uma bobina de espiras sofre uma variação, uma força eletromotriz é induzida em cada espira e a força eletromotriz total é a soma dessas forças eletromotrizes. Se as espiras da bobina estão muito próximas (como se fosse um enrolamento compacto), o mesmo fluxo magnético atravessa todas as espiras e a força eletromotriz total induzida na bobina é dada por:
Assim, na nossa questão queremos calcular corrente induzida na bobina que tem várias espiras. Esse caso se assemelha com o descrito acima, onde . Então, vamos usar a lei de Faraday para calcular primeiro a força eletromotriz e depois vamos usar a lei de Ohm para achar a tão requisita corrente..
Passo 2
Temos
Substituindo os valores na expressão, temos:
Passo 3
Para calcular agora a corrente vamos aplicar a lei de Ohm!
Sucesso demais!
Resposta
A corrente induzida é igual a: