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A figura a seguir mostra uma espira metálica com 60 cm de lado, sendo deslocada para a direita, com velocidade v = 20 m/s em uma região onde existe um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,10 T, perpendicular ao plano da espira e saindo do papel. De acordo com essas informações, pode-se afirmar que a f.e.m. induzida e o sentido da corrente induzida na espira são, respectivamente:

a) 0,6 V, sentido horário.
b) 1,2 V, sentido horário.
c) 1,2 V, sentido anti-horário.
d) 2,4 V, sentido horário.
e) 2,4 V, sentido anti-horário.
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que nos diz que a força eletromotriz (f.e.m.) induzida em uma espira é dada pela variação do fluxo magnético através da espira. 1. Cálculo da área da espira: A espira tem 60 cm de lado, então a área \( A \) é: \[ A = (0,6 \, \text{m})^2 = 0,36 \, \text{m}^2 \] 2. Cálculo do fluxo magnético inicial: O fluxo magnético \( \Phi \) é dado por: \[ \Phi = B \cdot A = 0,10 \, \text{T} \cdot 0,36 \, \text{m}^2 = 0,036 \, \text{Wb} \] 3. Cálculo da f.e.m. induzida: A f.e.m. induzida \( \mathcal{E} \) é dada pela variação do fluxo magnético em relação ao tempo. Como a espira está se movendo, a variação do fluxo magnético pode ser calculada considerando a velocidade \( v \): \[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt} = -B \cdot A \cdot \frac{dv}{dt} \] Como a área da espira não muda, a f.e.m. induzida é: \[ \mathcal{E} = B \cdot v \cdot L \] onde \( L \) é o comprimento da espira que, no caso de uma espira quadrada, é \( 4 \cdot 0,6 \, \text{m} = 2,4 \, \text{m} \). Portanto: \[ \mathcal{E} = 0,10 \, \text{T} \cdot 20 \, \text{m/s} \cdot 0,6 \, \text{m} = 1,2 \, \text{V} \] 4. Sentido da corrente induzida: Usando a regra da mão direita, como o campo magnético está saindo do papel e a espira se move para a direita, a corrente induzida será no sentido anti-horário. Portanto, a f.e.m. induzida e o sentido da corrente induzida na espira são, respectivamente: 1,2 V, sentido anti-horário. A alternativa correta é: c) 1,2 V, sentido anti-horário.

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Assinale em qual das situações descritas nas opções abaixo as linhas de campo magnético formam circunferências no espaço.

a) Na região externa de um toroide.
b) Na região interna de um solenoide.
c) Próximo a um ímã com formato esférico.
d) Ao redor de um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica.
e) Na região interna de uma espira circular percorrida por corrente elétrica.

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