Uma bobina está enrolada com 400 espiras de fio, sobre uma armação quadrada cujos lados tem 20 cm, cada volta tem a mesma superfície da armação, ob...

Para encontrar o módulo da fem induzida na bobina quando o campo está variando, você pode usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética:

\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \]

Onde:

- \( \varepsilon \) é a fem induzida em volts (V).

- \( \frac{d\Phi}{dt} \) é a taxa de variação do fluxo magnético através da bobina em webers por segundo (Wb/s).

Primeiro, vamos calcular a taxa de variação do fluxo magnético. O campo magnético está mudando de 0 T para 1 T em 1 segundo, portanto, a taxa de variação do campo magnético (\( \frac{dB}{dt} \)) é:

\[ \frac{dB}{dt} = \frac{1\, \text{T} - 0\, \text{T}}{1\, \text{s}} = 1\, \text{T/s} \]

Agora, precisamos calcular o fluxo magnético (\( \Phi \)) através da bobina. Dado que o campo magnético é perpendicular ao plano da bobina e tem a mesma magnitude em todos os pontos dentro da bobina, podemos calcular o fluxo magnético como o produto do campo magnético pela área da bobina:

\[ \Phi = B \cdot A \]

Onde:

- \( B \) é a magnitude do campo magnético em teslas (T).

- \( A \) é a área da bobina em metros quadrados (m²).

A área da bobina é dada pelo quadrado com lados de 20 cm, que é igual a 0,2 metros (pois 1 metro = 100 cm). Portanto, \( A = (0,2\, \text{m})^2 = 0,04\, \text{m}^2 \).

Agora, podemos calcular o fluxo magnético inicial (\( \Phi_1 \)) quando o campo é 0 T:

\[ \Phi_1 = 0\, \text{T} \cdot 0,04\, \text{m}^2 = 0\, \text{Wb} \]

Em seguida, calculamos o fluxo magnético final (\( \Phi_2 \)) quando o campo é 1 T:

\[ \Phi_2 = 1\, \text{T} \cdot 0,04\, \text{m}^2 = 0,04\, \text{Wb} \]

Agora, podemos calcular a taxa de variação do fluxo magnético (\( \frac{d\Phi}{dt} \)):

\[ \frac{d\Phi}{dt} = \frac{\Phi_2 - \Phi_1}{1\, \text{s}} = \frac{0,04\, \text{Wb} - 0\, \text{Wb}}{1\, \text{s}} = 0,04\, \text{Wb/s} \]

Agora, podemos usar a Lei de Faraday para encontrar a fem induzida (\( \varepsilon \)):

\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} = -0,04\, \text{Wb/s} \]

Como a resistência total da bobina é de 2,0 Ohms, podemos usar a Lei de Ohm (\( \varepsilon = IR \)) para encontrar a corrente induzida (\( I \)):

\[ I = \frac{\varepsilon}{R} = \frac{-0,04\, \text{Wb/s}}{2,0\, \Omega} = -0,02\, \text{A} \]

No entanto, como estamos interessados apenas no módulo da fem induzida e da corrente, podemos considerar apenas seus valores absolutos:

Módulo da fem induzida: \( |\varepsilon| = 0,04\, \text{V} \) (V em módulo).

Módulo da corrente induzida: \( |I| = 0,02\, \text{A} \) (A em módulo).

Portanto, o módulo da fem induzida é de 0,04 V e o módulo da corrente induzida é de 0,02 A. Nenhuma das opções fornecidas corresponde a esses valores exatos, então parece haver um erro nas opções disponíveis.