Question

(Vunesp) O gráfico mostra como varia com o tempo o fluxo magnético através de cada espira de uma bobina de 400 espiras, que foram enroladas próximas uma das outras para se ter garantia de que todas seriam atravessadas pelo mesmo fluxo. (a) Qual máxima fem induzida na bobina? (b) Em que período não há fem? Explique. *

Answer 1

De acordo com os dados do enunciado e realizados os cálculos concluímos que:

$\large \displaystyle \mathsf{ a) \quad \varepsilon = 4\:V }$

b ) entre 0,1 e 0,3 segundos o fluxo é constante,induzida é nula.

Quando o fuxo magnético através de uma espira, surge na espira uma  corrente induzida.

Seja $\boldsymbol{ \textstyle \sf \phi_1 }$ o fluxo magnético através da espira num certo instante $\boldsymbol{ \textstyle \sf t_1 }$ e $\boldsymbol{ \textstyle \sf \phi_2 }$  o fluxo magnético num instante posterior $\boldsymbol{ \textstyle \sf t_2 }$. indiquemos por $\boldsymbol{ \textstyle \sf \Delta \phi = \phi_2 -\phi_1 }$ a variação do fluxo no intervalo de $\boldsymbol{ \textstyle \sf \Delta t = t_2 -t_1 }$.

A lei de Faraday afirma que a força eletromotriz induzida média no intervalo  de tempo $\boldsymbol{ \textstyle \sf \Delta t }$, tem valor $\large \boldsymbol{ \textstyle \sf \varepsilon_m }$ é dado por:

$\Large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf \varepsilon_m = -\: \dfrac{\Delta \phi}{\Delta t} }}$

A fem induzida é igual ao quociente da variação do fluxo magnético pelo intervalo de tempo que ocorre, com sinal trocado.

Se o circuito for uma bobina, constituída  por N espiras com a mesma área, e se o fluxo atravessa igualmente todas as espiras

$\Large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf \varepsilon_m = -\: N \cdot \dfrac{d \phi}{d t} }}$

Dados fornecidos pelo enunciado:

(a) Qual máxima fem induzida na bobina?

Em módulo, temos:

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \varepsilon = \left| -\: N \cdot \dfrac{d \phi}{d t} \right | } }$

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \phi = 0{,}001 t } }$

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \varepsilon = N \cdot \dfrac{d\phi}{dt} } }$

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \varepsilon = 400 \cdot 0{,}001 } }$

$\large \boldsymbol{ \displaystyle \sf \varepsilon = 4\: V }$

(b) Em que período não há fem?

No gráfico, entre 0,1 e 0,3 segundos o fluxo é constante, ou seja, a f.e.m. induzida é nula.

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