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Uma espira circular de área 1 m^2 é colocada em um campo magnético.

(E. F. E. São Carlos-SP) Uma espira circular de área 1 m^2 é colocada em um campo magnético. O campo mantém-se perpendicular ao plano da espira, porém sua intensidade diminui uniformemente à razão de 2 T por segundo. Calcule a intensidade de corrente que circula pela espira se sua resistência elétrica vale 4 Ω. Explique como produzir a mesma corrente por você calculada caso o campo fosse constante.

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Para calcular a intensidade de corrente que circula pela espira, podemos usar a Lei de Faraday, que relaciona a variação do fluxo magnético com a corrente induzida. Nesse caso, como o campo magnético diminui uniformemente, podemos considerar que o fluxo magnético também diminui uniformemente. A fórmula para calcular o fluxo magnético é dada por: Φ = B * A Onde: Φ é o fluxo magnético, B é a intensidade do campo magnético, A é a área da espira. No enunciado, é mencionado que a área da espira é 1 m² e que o campo magnético diminui à razão de 2 T por segundo. Portanto, podemos escrever a seguinte relação: Φ = B * A = (B0 - 2t) * 1 Onde B0 é a intensidade inicial do campo magnético e t é o tempo decorrido. Agora, podemos usar a Lei de Faraday para relacionar a variação do fluxo magnético com a corrente induzida: ε = -dΦ/dt Onde ε é a força eletromotriz induzida e dΦ/dt é a taxa de variação do fluxo magnético. No caso em que o campo magnético é constante, a taxa de variação do fluxo magnético é zero, portanto, a força eletromotriz induzida também é zero. Isso significa que não há corrente induzida na espira. Agora, para calcular a intensidade de corrente quando o campo magnético diminui uniformemente, podemos usar a Lei de Ohm: ε = i * R Onde ε é a força eletromotriz, i é a intensidade de corrente e R é a resistência elétrica. Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: (B0 - 2t) * 1 = i * 4 Simplificando a equação, temos: B0 - 2t = 4i Agora, podemos isolar a intensidade de corrente: i = (B0 - 2t) / 4 Portanto, a intensidade de corrente que circula pela espira é dada por (B0 - 2t) / 4. Para produzir a mesma corrente calculada acima, caso o campo fosse constante, seria necessário ter uma força eletromotriz induzida de valor igual a (B0 - 2t). Isso poderia ser alcançado, por exemplo, movendo a espira em relação ao campo magnético constante, de forma a variar o fluxo magnético e induzir a mesma força eletromotriz.

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