Resolução das atividades complementares Física ... - WebTVMarista

46 (UFSC) Uma espira condutora e retangular encontra-se imóvel num plano perpendicular às linhas
de indução de um campo magnético uniforme. Se o módulo do vetor indução magnética (em teslas) variar
conforme o gráfico da figura, determine o valor absoluto da fem induzida, em volts, na espira durante o
intervalo de tempo compreendido entre 0 e 12 s.
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1,0 m
2,0 m
posição da espira
Resolução:
f 0 5 B 0 A cos u → f 0 5 0 ? 2 ? 1 → f 0 5 0
f 12 5 B 12 A cos u → f 12 5 12 ? 2 ? 1 → f 12 5 24 Wb
E
5 2
t
�f
�
( 24 2 0)
→ E 5 2 →
12
B (T)
12
10
8
6
4
2
0 2 4 6 8 10 12 t (s)
47 (UFPR) Desde que Oersted descobriu que uma corrente elétrica era capaz de produzir um campo
magnético, surgiu entre os cientistas o interesse em demonstrar se poderia ocorrer o efeito inverso, ou seja,
se um campo magnético seria capaz de produzir corrente elétrica. Um estudo sistemático desse problema
foi realizado por Faraday em 1831 e resultou na formulação da lei da indução eletromagnética. Em seus
trabalhos experimentais, Faraday utilizou ímãs, pedaços de fio e bobinas. A demonstração e o entendimento
desse fenômeno possibilitaram a construção dos primeiros dínamos e também o desenvolvimento de
inúmeros aparelhos elétricos e eletrônicos até os dias de hoje. A figura abaixo ilustra uma montagem
que permite estudar o fenômeno da indução eletromagnética. Nela, uma haste metálica h de 40 cm de
comprimento desliza sem atrito, com velocidade constante de 2,5 m/s, sobre dois trilhos condutores. A
extremidade esquerda de cada um desses trilhos está ligada a um resistor R com resistência 4 �. Considere
que a haste e os trilhos têm resistência elétrica desprezível, e que o campo magnético B tem módulo 1,5 mT.
Calcule o módulo da diferença de potencial aplicada aos terminais do resistor R devido à indução de força
eletromotriz no circuito.
R
E 5 2 V
Resolução:
Dados: h 5 40 cm 5 4 ? 10 21 m; R 5 4m � 5 4 ? 10 23 �;
B 5 1,5 mT 5 1,5 ? 10 23 T e v 5 2,5 m/s.
A força eletromotriz induzida é calculada por:
e 5 v ? B ? ,
e 5 1,5 ? 10 23 3 4 ?10 21
e 5 1,5 ? 10 23 V
h
V
B