2. (Efomm 2022) Considere uma região do espaço em que a intensidade do campo magnético, apontando para cima, esteja variando em função do tempo com...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Lei de Faraday, que nos diz que a força eletromotriz induzida (fem) é igual à taxa de variação do fluxo magnético que atravessa a espira. No caso, a espira está imersa em um campo magnético que varia com o tempo, e as linhas de campo são perpendiculares ao plano da espira. Portanto, o fluxo magnético que atravessa a espira também varia com o tempo. Podemos calcular o fluxo magnético através da espira usando a fórmula: Φ = B.A.cos(θ) Onde B é a intensidade do campo magnético, A é a área da espira e θ é o ângulo entre o vetor campo magnético e a normal à espira. Como o campo magnético é perpendicular ao plano da espira, temos θ = 0 e cos(θ) = 1. Assim, o fluxo magnético através da espira é dado por: Φ = B.A No instante em que o campo magnético atinge o valor máximo, temos B = 0,4 T. A área da espira é A = (0,2 m)² = 0,04 m². Portanto, o fluxo magnético máximo é: Φ_max = B.A = 0,4 x 0,04 = 0,016 Wb Agora podemos calcular a fem induzida na espira usando a fórmula: fem = -N.(ΔΦ/Δt) Onde N é o número de espiras da bobina e ΔΦ/Δt é a taxa de variação do fluxo magnético. Como a espira tem apenas uma volta, temos N = 1. No instante em que o campo magnético atinge o valor máximo, a taxa de variação do fluxo magnético é máxima e negativa, pois o campo está diminuindo. Podemos estimar essa taxa de variação a partir do gráfico, calculando a variação do fluxo magnético em um intervalo de tempo Δt = 0,1 s: ΔΦ = Φ_max - Φ_min = 0,016 - (-0,016) = 0,032 Wb ΔΦ/Δt = 0,032/0,1 = 0,32 Wb/s Substituindo na fórmula da fem, temos: fem = -1.(0,32) = -0,32 V Como a espira tem resistência R = 10,0 mΩ, a corrente induzida na espira é dada por: i = fem/R = (-0,32)/0,01 = -32 A O sinal negativo indica que a corrente induzida circula no sentido oposto ao sentido do movimento que gerou a fem. Como o campo magnético está diminuindo, a corrente induzida deve criar um campo magnético que se opõe a essa diminuição, ou seja, um campo magnético apontando para baixo. Pela regra da mão esquerda, o sentido da corrente que gera um campo magnético para baixo é horário. Portanto, a resposta correta é: a) 12,0 A no sentido horário.