EXC090. (Unesp) Parte de uma espira condutora está imersa em um campo magnético constante e uniforme, perpendicular ao plano que a contém. Uma das ...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Lei de Faraday, que diz que a força eletromotriz induzida (fem) em um circuito é igual à variação do fluxo magnético que atravessa a área da espira. No caso desse problema, a espira se move para a direita, o que significa que a fem induzida é oposta à corrente elétrica que a gerou. Assim, podemos escrever: fem = -L(di/dt) Onde L é a indutância da espira e di/dt é a taxa de variação da corrente elétrica. Como a corrente elétrica é constante, temos que di/dt = 0, e a fem é igual a zero. No entanto, a espira está se movendo em um campo magnético, o que gera uma força magnética sobre ela. Essa força é dada por: F = iL x B Onde L é o vetor que aponta para a direção da corrente elétrica, B é o vetor que aponta para a direção do campo magnético e x representa o produto vetorial. Como a espira está se movendo para a direita, temos que L aponta para a esquerda. Além disso, o campo magnético é perpendicular ao plano da espira e aponta para dentro do plano. Assim, temos: F = -iLB A força magnética é equilibrada pela força elástica da mola, que é dada por: F = -kx Onde k é a constante elástica da mola e x é a distensão da mola. Igualando as duas expressões para F, temos: -iLB = -kx Substituindo os valores dados, temos: -0,50 x 0,10 x B = -2,5 x 10^-3 x 0,01 B = 0,05 T Assim, o módulo do campo magnético é 0,05 T e seu sentido é para dentro do plano da espira.