A Lei de Faraday Exercícios
Por: kaueho • 24/7/2021 • Trabalho acadêmico • 975 Palavras (4 Páginas) • 191 Visualizações
AULA 19: Lei de Faraday Exercício em sala
Solução
- Calcule o fluxo magnético através de um solenóide de 25 cm de comprimento e 1 cm de raio que possui um total de 400 espiras e por onde passa uma corrente de 3 A.
Usando a expressão para o campo do solenóide, B = µ0 NI , teremos que[pic 1]
ΦB = BNA =
µ0N 2I
πr2[pic 2]
L
' 7, 6 × 10−4
Wb ' 0, 76 mWb
- A figura abaixo mostra uma espira quadrada ao lado de um fio pelo qual passa uma corrente I. Obtenha uma fórmula para o fluxo magnético através da espira.
[pic 3][pic 4][pic 5]
Por definição o fluxo é
ΦB = ∫ B · nˆ dA = ∫ B dA
uma vez que B nˆ. O campo gerado pelo fio é dado por B = µ0 I , onde r é a distância ao fio. Portanto, o campo varia algo longo da área e não pode ser retirado da integral. No entanto, o campo varia apenas na direção x, fazendo com que a integral na direção y se torne trivial: b. Assim, obtemos[pic 6][pic 7]
ΦB =
µ0Ib
2π
a+d dr
r[pic 8]
d
= µ0Ib
2π
log
a + d
[pic 9]
[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]
- Uma espira quadrada se move com velocidade v em uma região onde o campo magnético é constante, saindo da página. A corrente induzida na espira é:[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]
Q No sentido horário[pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33]
Q No sentido anti-horário[pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]
☒ Zero
Não há nada mudando! Nem a área, nem o campo, nem a orientação! Portanto não há fem induzida.
- O campo magnético através da espira ao lado aponta para cima. Se o campo é constante a corrente induzida no fio é nula.[pic 39][pic 40]
Olhando de cima para baixo, se dB > 0, a corrente induzida será no sentido Horário ao passo que se dB < 0 ela será no[pic 41][pic 42]
sentido anti-horário.
- Uma espira circular move-se de baixo para cima na direção de um imã permanente, assim como na figura abaixo. Vista de cima a corrente no fio será[pic 43]
Q no sentido horário e a força na espira será para cima
Q no sentido anti-horário e a força na espira será para cima
☒ no sentido horário e a força na espira será para baixo
Q no sentido anti-horário e a força na espira será para baixo
- Uma espira circular de raio a se encontra em uma região onde há um campo magnético uniforme perpendicular à ela. O campo varia no tempo linearmente como B(t) = B0 + bt, onde B0 e b são constantes positivas.
- Calcule o fluxo magnético através da espira quando t = 0.[pic 44][pic 45]
Por definição,
Portanto,
[pic 46] [pic 47] [pic 48] [pic 49] [pic 50] [pic 51] [pic 52] [pic 53]
[pic 54] [pic 55] [pic 56] [pic 57] [pic 58][pic 59][pic 60][pic 61]
ΦB(t) = BA = (B0 + bt)πa2[pic 62]
[pic 63] [pic 64]
ΦB(0) = B0πa2[pic 65][pic 66][pic 67]
...