Física 3 – UNICAMP – 2019.1 – Exame – Questão 11
Uma espira quadrada de lado igual a é colocada no interior de um solenoide que tem um comprimento de e espiras, conduzindo uma corrente de . Se a corrente no solenoide for reduzida a zero em , qual será aproximadamente a média induzida na espira quadrada?
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
Passo 1
Fala galerinha, bora resolver esse problema sobre lei de Faraday?
O que está acontecendo no problema? Dentro do solenoide existe um campo uniforme . Esse campo atravessa a espira quadrada de modo que existe um fluxo magnético sobre ela:
Como o campo é uniforme, podemos escrever
Lembre-se que a área do quadrado é . Até aqui tudo perfeito!
Passo 2
O campo dentro do solenoide é dado por
onde é a corrente que passa por ele, é seu comprimento e o total de espiras. Substituindo na expressão do fluxo, temos que
E agora vem o pulo do gato: quando a corrente no solenoide varia, o fluxo magnético sobre a espira também varia, o que pela lei de Faraday faz com que apareça uma fem induzida na espira! Essa fem é dada por
Passo 3
Mas como vamos achar a derivada da corrente? Vamos fazer a seguinte aproximação:
Assim,
Agora é só fazer conta: , , , , e
Assim,
Logo,
Ou ainda,
Podemos assinalar a alternativa E 😉.
Resposta
Alternativa E.