Uma haste metálica é forçada a se mover com velocidade constante ???? ao longo de dois trilhos metálicos paralelos, ligados por uma tira de metal em...

Question

Uma haste metálica é forçada a se mover com velocidade constante ???? ao longo de dois trilhos metálicos paralelos, ligados por uma tira de metal em uma extremidade, como mostrado na Fig. 31.46. Um campo magnético B = 0,350 T aponta para fora da página. (a) Se os trilhos estiverem separados por uma distância de 25,0 cm e a velocidade escalar da haste for de 55,0 cm/s, qual a fem gerada? (b) Se a haste tiver uma resistência de 18,0 Ω e os trilhos e o conector tiverem resistência desprezível, qual a corrente na haste? (c) Com que taxa a energia está sendo transferida para energia térmica?

Uma haste metálica é forçada a se mover com velocidade constante ???? ao longo de dois trilhos metálicos paralelos, ligados por uma tira de metal em uma extremidade, como mostrado na Fig. 31.46.
Um campo magnético B = 0,350 T aponta para fora da página.
(a) Se os trilhos estiverem separados por uma distância de 25,0 cm e a velocidade escalar da haste for de 55,0 cm/s, qual a fem gerada?
(b) Se a haste tiver uma resistência de 18,0 Ω e os trilhos e o conector tiverem resistência desprezível, qual a corrente na haste?
(c) Com que taxa a energia está sendo transferida para energia térmica?

Ed · Answer

(a) A fem gerada é dada pela equação: fem = B*L*v, onde B é a intensidade do campo magnético, L é o comprimento da haste que está dentro do campo magnético e v é a velocidade escalar da haste. Nesse caso, a haste se move perpendicularmente ao campo magnético, então L é igual à distância entre os trilhos, ou seja, L = 25,0 cm. Substituindo os valores na equação, temos: fem = 0,350 * 25,0 * 55,0 = 481,25 mV.

(b) A corrente na haste é dada pela equação: i = fem/R, onde fem é a fem gerada e R é a resistência da haste. Substituindo os valores, temos: i = 481,25 mV / 18,0 Ω = 26,74 mA.

(c) A taxa de transferência de energia para energia térmica é dada pela equação: P = i^2 * R, onde i é a corrente na haste e R é a resistência da haste. Substituindo os valores, temos: P = (26,74 mA)^2 * 18,0 Ω = 12,1 mW.

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