Por um fio retilíneo, muito longo, em repouso, passa uma corrente elétrica estacionária de intensidade . 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 ; (2) Translação com velocidade ; (3) translação com velocidade , ou (4) rotação (rígida) em torno do eixo do próprio fio, com velocidade angular . Em qual(is) das quatro situações, não surge uma corrente elétrica induzida ao longo do retângulo?
- Somente em 1
- Somente em 4
- Somente em 2
- Somente em 3
- Em 1 e 4
- Em 2 e 3
- 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:
Juntando com a Lei de Ohm:
Portanto precisamos determinar em quais situações o fluxo magnético varia pelo circuito.
Passo 2
Na situação , o fluxo vai ser constante, pois a distância da espira ao fio não varia. Dessa forma:
Passo 3
Analogamente, na situação , o fluxo vai estar diminuindo:
Passo 4
Na situação , temos que uma das componentes da velocidade é em . Assim, haverá variação de fluxo, de forma que:
Passo 5
Na situação , também temos que a distância do fio não varia. Logo:
Resposta
Letra e