Uma bobina com 100 espiras, imersa perpendicularmente em um campo magnético uniforme de 2 T, possui um formato quadrado de lado igual a 2 cm. Subitamente, ela é retirada perpendicularmente ao campo magnético para uma região onde o campo magnético não atua. Sabe-se que o tempo dessa retirada é de 0,4 s e que a corrente elétrica induzida na bobina é de 0,1 ampère.
Diante do exposto, qual é a resistência elétrica dessa bobina em ohm? Assinale a alternativa correta.
Alternativas:
Ed
há 2 meses
Para encontrar a resistência elétrica da bobina, podemos usar a Lei de Ohm, que relaciona a tensão (V), a corrente (I) e a resistência (R) da seguinte forma: \[ R = \frac{V}{I} \] Primeiro, precisamos calcular a tensão induzida (V) na bobina. A tensão induzida em uma bobina é dada pela lei de Faraday da indução eletromagnética: \[ V = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \] Onde: - \( N \) é o número de espiras (100 espiras), - \( \Delta \Phi \) é a variação do fluxo magnético, - \( \Delta t \) é o tempo (0,4 s). O fluxo magnético (\( \Phi \)) é dado por: \[ \Phi = B \cdot A \] Onde: - \( B \) é o campo magnético (2 T), - \( A \) é a área da bobina. Como a bobina é quadrada com lado de 2 cm (0,02 m), a área é: \[ A = (0,02 \, m)^2 = 0,0004 \, m^2 \] Agora, calculamos o fluxo magnético inicial: \[ \Phi_i = B \cdot A = 2 \, T \cdot 0,0004 \, m^2 = 0,0008 \, Wb \] Quando a bobina é retirada do campo magnético, o fluxo final (\( \Phi_f \)) é 0 Wb. Portanto, a variação do fluxo magnético é: \[ \Delta \Phi = \Phi_f - \Phi_i = 0 - 0,0008 = -0,0008 \, Wb \] Agora, substituímos na fórmula da tensão induzida: \[ V = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = -100 \cdot \frac{-0,0008}{0,4} = 0,02 \, V \] Agora que temos a tensão, podemos usar a Lei de Ohm para encontrar a resistência: \[ R = \frac{V}{I} = \frac{0,02 \, V}{0,1 \, A} = 0,2 \, \Omega \] Como a resistência não está entre as alternativas apresentadas, parece que houve um erro nas opções. A resistência correta é 0,2 ohm.