Ed
há 2 anos
Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que nos diz que a força eletromotriz (fem) induzida em um circuito é igual à taxa de variação do fluxo magnético através da espira. A fórmula é: \[ \text{fem} = -\frac{d\Phi}{dt} \] onde \(\Phi\) é o fluxo magnético, dado por: \[ \Phi = B \cdot A \] com \(B\) sendo o campo magnético e \(A\) a área da espira. A corrente induzida \(I\) na espira é relacionada à fem pela Lei de Ohm: \[ I = \frac{\text{fem}}{R} \] onde \(R\) é a resistência da espira. Vamos calcular a fem necessária para produzir uma corrente de 140 mA (0,140 A) através da espira com resistência de 0,5 mΩ (0,0005 Ω): \[ \text{fem} = I \cdot R = 0,140 \, \text{A} \cdot 0,0005 \, \text{Ω} = 0,00007 \, \text{V} = 70 \, \mu V \] Agora, precisamos relacionar essa fem com a variação do campo magnético. A área da espira é 4,0 cm², que é igual a \(4,0 \times 10^{-4} \, m²\). A variação do fluxo magnético é dada por: \[ \frac{d\Phi}{dt} = A \cdot \frac{dB}{dt} \] Substituindo na equação da fem: \[ 70 \times 10^{-6} = A \cdot \frac{dB}{dt} \] Substituindo \(A\): \[ 70 \times 10^{-6} = (4,0 \times 10^{-4}) \cdot \frac{dB}{dt} \] Agora, isolando \(\frac{dB}{dt}\): \[ \frac{dB}{dt} = \frac{70 \times 10^{-6}}{4,0 \times 10^{-4}} = 0,175 \, T/s = 175 \, mT/s \] Portanto, a variação de campo magnético necessária é: a) 175 mT/s.


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