UFF. Física 2. VR. 2022.1. Questão 4.
4ª questão - Um campo magnético uniforme é aplicado perpendicularmente ao plano de uma bobina circular de espiras com raio de e resistência de . Se o campo magnético aumenta uniformemente de para em , qual é o módulo da induzida na bobina?
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
Fala aí! Tudo certinho? Esta questão está um pouco complicada? Relaxa que vamos tentar te ajudar. 😎
Nessa questão temos uma bobina circular de espiras de raio e com resistência de .
Essa bobina é mergulhada em um campo magnético uniforme de , após o campo magnético medido é de .
Com isso, queremos descobrir qual é a força eletromotriz induzida na bobina! Ou seja, qual é a tensão nos terminais da bobina.
E aí, tem ideia de como fazer isso? 🤔🤔
Pela Lei de Faraday a relação entre tensão, fluxo magnético pelo tempo e numero de espiras é dado por
Onde é a tensão, é o número de espiras e é a variação do fluxo magnético dentro da espira.
Entendeu? Bora começar! 😎
Passo 2
Antes de obter , temos que obter que no caso pode parecer que é a diferença do campo magnético no instante inicial e final, mas não é!
é dado pelo campo magnético que flui perpendicularmente em uma determinada área, ou seja, como no enunciado diz que o campo magnético é perpendicular, então
No enunciado foi dito que nossas espiras tem raio de , logo a área de cada uma é dada por
Dessa forma, se o fluxo magnético é dado por a variação do fluxo será dada por
Tranquilo até aqui? 👀
Passo 3
Se o campo magnético final é igual a , o campo magnético inicial é igual a e a área calculamos como , substituindo em
Substituindo esse resultado em junto com os valores dados no enunciado, temos
Logo, a tensão nos terminais da bobina é dada pelo valor absoluto de , ou seja
Analisando as alternativas do problema, vemos que a alternativa B) condiz exatamente com o valor que encontramos!
Fim! Iae, o que achou? Responde Aí! 😁
Resposta
B)