Por um fio retilíneo, muito longo, em repouso, passa uma corrente elétrica estacionária de intensidade I . Próximo a tal fio, há um retângulo condutor, rígido, coplanar com o fio, conforme mostra a figura. Originalmente, o retângulo também encontra-se em repouso, mas, em um certo instante, ele passa a se movimentar em uma das quatro maneiras seguintes: (1) translação com velocidade v → 1 = v 1 y ^ ; (2) Translação com velocidade v → 2 = v 2 x ^ ; (3) translação com velocidade v → 3 = v 3 x x ^ + v 3 y y ^ , ou (4) rotação (rígida) em torno do eixo do próprio fio, com velocidade angular ω → = ω z ^ . Em qual(is) das quatro situações, não surge uma corrente elétrica induzida ao longo do retângulo?

  1. Somente em 1
  2. Somente em 4
  3. Somente em 2
  4. Somente em 3
  5. Em 1 e 4
  6. Em 2 e 3
  7. Em nenhuma surgirá corrente induzida, pois o campo gerado pelo fio, mantém-se estacionária e a área do retângulo não varia

Passo 1

Enunciando a Lei de Faraday:

E = - ∂ ϕ B ∂ t

Juntando com a Lei de Ohm:

E = R I

I = - 1 R ∂ ϕ B ∂ t

Portanto precisamos determinar em quais situações o fluxo magnético varia pelo circuito.

Passo 2

Na situação 1 , o fluxo vai ser constante, pois a distância da espira ao fio não varia. Dessa forma:

∂ ϕ 1 ∂ t = 0 → I 1 = 0

Passo 3

Analogamente, na situação 2 , o fluxo vai estar diminuindo:

∂ ϕ 2 ∂ t < 0 → I 2 ≠ 0

Passo 4

Na situação 3 , temos que uma das componentes da velocidade é em x ^ . Assim, haverá variação de fluxo, de forma que:

∂ ϕ 3 ∂ t < 0 → I 3 ≠ 0

Passo 5

Na situação 4 , também temos que a distância do fio não varia. Logo:

∂ ϕ 4 ∂ t = 0 → I 4 = 0

Resposta

Letra e

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