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Uma bobina quadrada de 3cm de lado composta por 2000 espiras está posicionada perpendicularmente a um campo magnético uniforme de 0,5T. Ela é retirada em um movimento perpendicular ao campo magnético para uma região em que não há campo magnético. Para que a tensão induzida na bobina seja de 3,0 V, a bobina deve ser retirada para a região sem a presença do campo magnético em um intervalo de tempo de:

a. 0,30 s
b. 0,10 s
c. 0,25 s
d. 0,20 s
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Testando o Conhecimento

ano passado

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há 5 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que diz que a tensão induzida (ε) em uma bobina é dada pela fórmula: \[ \varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \] onde: - \( N \) é o número de espiras (2000 espiras), - \( \Delta \Phi \) é a variação do fluxo magnético, - \( \Delta t \) é o intervalo de tempo. O fluxo magnético (\( \Phi \)) é dado por: \[ \Phi = B \cdot A \] onde: - \( B \) é o campo magnético (0,5 T), - \( A \) é a área da bobina. A área da bobina quadrada de 3 cm de lado é: \[ A = (0,03 \, m)^2 = 0,0009 \, m^2 \] Agora, calculamos o fluxo magnético inicial (\( \Phi_i \)) quando a bobina está no campo magnético: \[ \Phi_i = B \cdot A = 0,5 \, T \cdot 0,0009 \, m^2 = 0,00045 \, Wb \] Quando a bobina é retirada para uma região sem campo magnético, o fluxo final (\( \Phi_f \)) é 0. Portanto, a variação do fluxo magnético (\( \Delta \Phi \)) é: \[ \Delta \Phi = \Phi_f - \Phi_i = 0 - 0,00045 \, Wb = -0,00045 \, Wb \] Substituindo na fórmula da tensão induzida: \[ 3,0 \, V = -2000 \cdot \frac{-0,00045}{\Delta t} \] Resolvendo para \( \Delta t \): \[ 3,0 = 2000 \cdot \frac{0,00045}{\Delta t} \] \[ \Delta t = 2000 \cdot \frac{0,00045}{3,0} \] \[ \Delta t = \frac{0,9}{3,0} = 0,3 \, s \] Portanto, a bobina deve ser retirada em um intervalo de tempo de 0,30 s. A alternativa correta é: a. 0,30 s

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ano passado

Para calcular o tempo necessário para que a tensão induzida na bobina seja de 3,0 V, podemos utilizar a Lei de Faraday da indução eletromagnética, que relaciona a tensão induzida com a variação do fluxo magnético. A tensão induzida (V) em uma bobina é dada por V = N * ΔΦ / Δt, onde: - V é a tensão induzida (3,0 V no caso), - N é o número de espiras da bobina (2000 espiras), - ΔΦ é a variação do fluxo magnético e - Δt é o intervalo de tempo. Como a bobina é retirada do campo magnético, o fluxo magnético através da bobina diminui. A variação do fluxo magnético é dada por ΔΦ = -N * A * ΔB, onde: - A é a área da bobina (3 cm * 3 cm = 9 cm² = 9 * 10^-4 m²), - ΔB é a variação do campo magnético (0,5 T). Substituindo na fórmula da tensão induzida, temos: 3,0 = 2000 * (-9 * 10^-4) * 0,5 / Δt 3,0 = -0,9 / Δt Δt = -0,9 / 3,0 Δt = -0,3 s Como o tempo não pode ser negativo, o valor absoluto de Δt é 0,3 s. Portanto, a alternativa correta é: a) 0,30 s.

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A bobina de espira simples que está girando no campo magnético uniforme mostrado na figura a seguir, possui as seguintes características:
B = 1,5 T para a direita
l = 0,5 m
r = 0,4 m
ω = 377 rad/s
Suponha que um resistor de 4 Ω seja ligado como carga nos terminais da bobina. Marque a opção que representa a potência elétrica média gerada pela espira.

a. P = 6395,8 W
b. P = 4522,5 W
c. P = 2555,3 W
d. P = 12791,6 W

Um motor de indução de 220 V, 5 HP, 60 Hz, quatro polos e ligado em Y, conforme a figura a seguir, tem as seguintes impedâncias em ohms por fase, referidas ao circuito do estator:
R = 0,350 Ω; R = 0,410 Ω
X = 1,765 Ω; X = 2,486 Ω; X = 42,12 Ω
Marque a opção que representa, respectivamente, o conjugado máximo e o conjugado de partida do motor:

a. Τ = 65,7 N.m; Τ = 14,6 N.m
b. Τ = 26,2 N.m; Τ = 5,4 N.m
c. Τ = 37,8 N.m; Τ = 6,9 N.m
d. Τ = 17,4 N.m; Τ = 3,5 N.m

Um gerador síncrono trifásico de 220 V de linha e 60 Hz, ligado em Y e de seis polos, tem uma reatância síncrona por fase de 0,6 Ω.
Considere que a corrente de campo foi ajustada de modo que a tensão de terminal (tensão de linha) seja 220 V a vazio.
Considere como desprezível a resistência de armadura.
Marque a opção que representa, respectivamente, a velocidade de rotação e a tensão de linha desse gerador para uma carga de 50 A e FP 0,7 adiantado:

a. n = 1200 rpm; V = 260,14 V
b. n = 1200 rpm; V = 179,86 V
c. n = 1200 rpm; V = 104,20 V
d. n = 1800 rpm; V = 180,47 V

Assinale a alternativa CORRETA sobre os motores para aplicações especiais:

a. Um motor de relutância, por se tratar de um motor síncrono, não é capaz de produzir conjugado líquido na partida. No entanto, durante a partida, as correntes induzidas que surgem no rotor produzem o conjugado de partida.
b. Um motor de passo pode ter o seu tamanho de passo alterado simplesmente ajustando o tempo de duração dos pulsos na entrada do sistema de controle.
c. Um motor de histerese é um motor que tende a perseguir o campo magnético girante, no entanto, a velocidade do rotor nunca irá atingir de fato a velocidade síncrona, pois neste motor o conjugado depende exclusivamente do escorregamento.
d. Um motor CC sem escovas necessita de um sensor para indicar a posição do rotor, de forma que, o sistema de controle seja capaz de ligar e desligar bobinas no momento correto, mantendo o conjugado e rotação do motor.

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