Ed
há 5 meses
Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular o torque (ou conjugado) induzido em uma bobina girante em um campo magnético. O torque induzido em uma bobina pode ser calculado pela fórmula: \[ T = N \cdot B \cdot A \cdot \omega \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( N \) é o número de espiras (considerando uma espira simples, \( N = 1 \)), - \( B \) é a densidade de fluxo magnético (1,8 T), - \( A \) é a área da espira (\( A = \pi r^2 \)), - \( \omega \) é a velocidade angular (377 rad/s), - \( \theta \) é o ângulo entre o vetor área da espira e o campo magnético. A área da espira é: \[ A = \pi (0,5)^2 = \pi \cdot 0,25 \approx 0,785 \, m^2 \] Agora, substituindo os valores na fórmula do torque: \[ T = 1 \cdot 1,8 \cdot 0,785 \cdot 377 \cdot \sin(\theta) \] O sentido do torque depende da direção da corrente induzida e da regra da mão direita. Como a bobina está girando em um campo magnético, o sentido do torque será determinado pela direção da corrente induzida. Analisando as alternativas: - A opção a) apresenta um valor que não parece corresponder ao cálculo. - A opção b) também não parece correta. - A opção c) apresenta um valor que não se alinha com o esperado. - A opção d) apresenta um valor que parece mais razoável, mas o sentido é anti-horário. Após a análise, a opção que parece mais correta, considerando o valor e o sentido do torque induzido, é: d. Τ = 56,5 (1 - cos 754t) N.m; Sentido anti-horário.
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Ed
ano passado
Analisando a situação apresentada na questão, temos uma bobina de espira simples girando em um campo magnético uniforme. Para determinar o conjugado induzido nessa espira girante, podemos utilizar a fórmula do conjugado induzido em um gerador elétrico, que é dado por: \[ \tau = B \cdot l \cdot r \cdot \omega_m \cdot sen(\theta) \] Onde: - B é a intensidade do campo magnético (1,8 T para a direita); - l é o comprimento da bobina (0,5 m); - r é o raio da bobina (0,5 m); - ωm é a velocidade angular de rotação da bobina (377 rad/s); - θ é o ângulo entre o vetor normal à espira e o vetor campo magnético. Considerando que a bobina está girando, o ângulo θ varia com o tempo, e podemos representá-lo por θ = ωm * t. Substituindo os valores fornecidos na fórmula do conjugado induzido, obtemos: \[ \tau = 1,8 \cdot 0,5 \cdot 0,5 \cdot 377 \cdot sen(377t) \] \[ \tau = 42,825 sen(377t) \] Portanto, o valor do conjugado induzido na espira girante é representado pela opção: b) Τ = 42,8 sen 377t N.m; Sentido horário.
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