Uma espira quadrada com 2,00   m de lado é mantida perpendicular a um campo magnético uniforme com metade de sua área na região de campo, como mostra a figura. O módulo do campo magnético está variando de acordo com a equação B t = 0,05 - 0,90 t , com B em Tesla e t em segundos. Ligada à espira, temos uma fonte de força eletromotriz (f.e.m.) com ε = 5,0   V . Determine o valor da força eletromotriz total aplicada à espira o sentido da corrente em torno dela.

(a) 3,2   V , no sentido horário.

(b) 6,8   V , no sentido horário.

(c) 3,2   V , no sentido anti-horário.

(d) 6,8   V , no sentido anti-horário.

(e) 8,6   V , no sentido horário.

Passo 1

Bem, vamos analisar o problema por partes:

  1. Pela expressão do módulo de B , sabemos que ele diminui. Sendo assim, pela Lei de Lenz, a corrente induzida se opõe a essa diminuição.
  2. Isso significa que a corrente induzida tem sentido anti-horário.
  3. A fem induzida é dada por (lembrando que somente a área em contato com o campo magnético é considerada para o cálculo da fem!):
  4. ε i n d = - d B t A d t = - A d d t 0,05 - 0,90 t ,

    ε i n d = - 2 2 2 × - 0,90 = 1,80   V .

  5. Logo, a fem total será dada por:

ε t o t = ε i n d + ε = 6,80   V .

Resposta

(d) 6,8   V , no sentido anti-horário.

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