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A quantidade de carga ∆q pode ser determinada pela equação ∆q = ∆t x i, onde ∆t é o intervalo de tempo e i é a intensidade da corrente elétrica na bobina. O fluxo magnético pode ser escrito em função do tempo pela Equação 3, que é dada por: Φ = B x A x cos θ, onde B é a densidade de fluxo magnético, A é a área da bobina e θ é o ângulo entre o vetor normal à bobina e o vetor do campo magnético. A fem induzida causadora da corrente alternada pode ser determinada pela Equação 4, que é dada por: ε = -N x (ΔΦ/Δt), onde N é o número de espiras da bobina e ΔΦ/Δt é a variação do fluxo magnético em relação ao tempo. a) Para determinar a máxima fem gerada quando a bobina gira a 100 rev/s, podemos utilizar a Equação 3 para calcular o valor máximo do fluxo magnético. Assim, temos: Φmáx = B x A x cos(0) = B x πr², onde r é o raio da bobina. Substituindo os valores, temos: Φmáx = 0,2 x π x (0,02)² = 2,51 x 10^-5 T.m². Em seguida, podemos utilizar a Equação 4 para calcular a fem induzida máxima. Assim, temos: εmáx = N x Φmáx x ω, onde ω é a velocidade angular da bobina. Substituindo os valores, temos: εmáx = 500 x 2,51 x 10^-5 x 2π x 100 = 7,89 V. b) Para determinar o instante em que a fem induzida é de 50 V, podemos utilizar a Equação 4 para calcular a fem induzida em função do tempo. Assim, temos: ε(t) = N x Φ x ω x cos(ωt), onde t é o tempo. Igualando a equação a 50 V, temos: 50 = 500 x 0,2 x π x (0,02)² x ω x cos(ωt). Podemos simplificar a equação dividindo ambos os lados por 500 x 0,2 x π x (0,02)² x ω, o que resulta em: cos(ωt) = 50/(500 x 0,2 x π x (0,02)² x ω). Podemos então utilizar a tabela de valores do coseno para determinar o ângulo θ correspondente a esse valor. Em seguida, podemos utilizar a equação θ = ωt para determinar o instante t correspondente a esse ângulo.
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