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Uma espira retangular de lados a e b afasta-se com velocidade ~v = v x̂ de um fio retilíneo muito longo, que transporta corrente contínua de intens...

Uma espira retangular de lados a e b afasta-se com velocidade ~v = v x̂ de um fio retilíneo muito longo, que transporta corrente contínua de intensidade i. A espira tem resistência R e auto-indutância desprezível. No instante considerado, sua distância ao outro fio é x.
(a) Calcule o fluxo Φ do campo magnético ~B, gerado pelo fio, através da espira nesse instante.
(b) Calcule a magnitude i e o sentido da corrente induzida na espira nesse instante.

Uma espira retangular de lados a e b afasta-se com velocidade ~v = v x̂ de um fio retilíneo muito longo, que transporta corrente contínua de intensidade i.
A espira tem resistência R e auto-indutância desprezível.
No instante considerado, sua distância ao outro fio é x.
Calcular o fluxo Φ do campo magnético ~B, gerado pelo fio, através da espira nesse instante.
Calcular a magnitude i e o sentido da corrente induzida na espira nesse instante.

Essa pergunta também está no material:

Lista de Exercícios - Indução Elétrica
2 pág.

Física Geral III Universidade Federal da BahiaUniversidade Federal da Bahia

💡 1 Resposta

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(a) O fluxo magnético Φ através da espira é dado por Φ = B.A, onde B é a intensidade do campo magnético gerado pelo fio e A é a área da espira. Como a espira está se afastando do fio, o fluxo magnético através dela está diminuindo. Assim, podemos usar a lei de Faraday para calcular a força eletromotriz induzida na espira: ε = -dΦ/dt. Como a espira está se afastando do fio, a variação do fluxo magnético é dada por dΦ/dt = -B.A/x, onde x é a distância entre a espira e o fio. Substituindo na equação da força eletromotriz, temos ε = B.A.v/x. Portanto, o fluxo magnético Φ é dado por Φ = B.A = ε.x/v = B.A.x/v. (b) A corrente induzida na espira é dada por i = ε/R, onde R é a resistência da espira. Substituindo a expressão da força eletromotriz ε encontrada no item (a), temos i = B.A.v/(R.x). O sentido da corrente é dado pela regra da mão direita: se a espira está se afastando do fio, a corrente induzida circula no sentido anti-horário quando vista de cima.

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