Question

Alguém poderia representar o cálculo dessa questão por favor.Estou tentando resolver essa questão faz tempo e só chego nas respostas:a)18.10-3(fluxo inicial) e 72.10-3(fluxo final). b)1,35V.

(UFPR-95) Uma espira quadrada de lado 0,30 m é atravessada por um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da espira. O campo magnético varia só em módulo, passando de um valor inicial igual a 0,20 T para um valor final igual 0,80 T num intervalo de tempo ∆t=0,04 s.

a) Calcule o fluxo do campo magnético através da espira no instante inicial e no instante final.
b) Se houvesse uma pequena abertura num dos lados da espira, determine a diferença de potencial entre as extremidades dessas abertura, devido ao fenômeno da indução no intervalo Δt.

Answer 1

Φ = B * A * cos(θ)

Φ ⇒ Fluxo magnético;
B ⇒ Campo magnético;
A ⇒ Área de incidência;
θ ⇒ Ângulo entre a reta normal da área e o campo...

A área da espira, sendo um quadrado, é dada por :

A = L² ⇒ Sendo o lado = 0,3 m :
A = 0,3²
A = 0,09 m² (900 cm²) → Área da espira em questão !

O fluxo passa perpendicular à espira, logo ele é paralelo à reta normal. (Veja o anexo). Sendo paralelo, θ = 0°.

Para o campo inicial  (B = 0,2 Tesla) ⇒
Φ = Φ inicial;
B = 0,2 T;
L = 0,09 m²;
θ = 0° e consequentemente cos(θ) = 1

Φi = 0,2 * 0,09 * 1

Φi = 0,018 → Em notação :

Φi = 18 * 10^-3 Weber ⇒ Fluxo inicial !

Para o campo final (B = 0,8 T) ⇒
Φ = Φ final;
B = 0,8 T;
L = 0,09 m²;
θ = 0° e consequentemente cos(θ) = 1

Φf = 0,8 * 0,09 * 1

Φf = 0,072 → Em notação :

Φf = 72 * 10^-3 Weber ⇒ Fluxo final !
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Ei = ΔΦ / Δt

Ei ⇒ Força eletromotriz / tensão / DDP induzida;
ΔΦ ⇒ Variação do fluxo magnético (Φ final - Φ inicial);
Δt ⇒ Intervalo de tempo...

Sendo ⇒
Φ inicial = 18 * 10^-3 Wb;
Φ final   =  72 * 10^-3 Wb;
Δt = 0,04 s → 4 *10^-2 s...

Ei = (72 * 10^-3 - 18 * 10^-3) / (4 * 10^-2) 

Ei = (54 *10^-3) / (4 * 10^-2)

Ei = 13,5 * 10^-3 / 10^-2 ⇒ Bases iguais e divisão : subtrai os expoentes :)

Ei = 13,5 * 10^(-3 -(-2))

Ei = 13,5 * 10^(-3 + 2)

Ei = 13,5 * 10^-1

Ei = 1,35 Volts ⇒ Tensão induzida entre pólos da espira !