Capítulo 10 - A LEI DE FARADAY.

EXERCÍCIOS.

Pergunta 1

• 10.1 Na figura 10.4, o fluxo magnético que atravessa a espira cresce com o tempo de acordo com a expressão F_B=6t²+7t,onde F_B é dado em miliwebers e t em segundos. (a) calcule o módulo da fem induzida na espira quando t=2,0 s. (b) Determine o sentido da corrente através de R.
  R:(a)31 mV; (b)Horário.
  Figura 10.4

Pergunta 2

• 10.2 Seja F_B(0) o fluxo magnético para t=0, na figura 10.4. Suponha que o campo magnético esteja variando de forma contínua mas não especificada, tanto em módulo quanto em direção, de modo que num instante t o fluxo seja dado por F_B(t). (a) Mostre que a carga total q(t) que passou através do resistor R no tempo t é
  q(t) = 1/R [F_B(0) -F_B(t)], 
  independentemente do modo pelo qual B variou neste mesmo intervalo.

Pergunta 3

• 10.3 A figura 10.5 representa uma espira quadrada (lado igual a 2,0 m) perpendicularmente disposta em relação um campo magnético B, sendo que metade da espira está no interior da região onde existe o campo. A espira contém uma bateria de 20 V, cuja resistência interna é desprezível. O módulo do campo magnético varia de acordo com a relação B=0,042-0,87t, sendo B dado em Tesla e t em segundos. (a) Qual é o sentido da corrente que passa através da bateria? (b) Qual é a fem total através do circuito?
  R:(a)Anti-horário; (b)21,74 V.
  
  Figura 10.5

Pergunta 4

• 10.4 Dois trilhos condutores retilíneos formam um ângulo reto no ponto de junção entre suas extremidades. Uma barra condutora em contato com os trilhos parte do vértice no instante t=0 e se move com velocidade constante v=5,2 m/s de cima para baixo, como ilustra a figura 10.6. Um campo magnético B=0,35 T aponta para fora da página. Calcule: (a) o fluxo magnético através do triângulo isósceles formado pelos trilhos e a barra no instante t=3,0 s e (b) a fem induzida no triângulo neste instante. (c) Como a fem induzida no triângulo varia com o tempo?
  R:(a) 85,2 Wb; (b) 56,8 V; (c) e(t)=2Bv²t.
  
  Figura 10.6

Pergunta 5

• 10.5 O campo B na figura 10.7 decresce à taxa de 0,1 T/s. (a) Qual é a fem induzida no anel condutor circular de raio igual a 10 cm? (b) Quais são o módulo e a orientação do campo elétrico induzido em qualquer ponto desse anel? (c) Qual é a corrente induzida no anel, se sua resistência vale 2 W?
  R:(a) 3,14 mV, anti-horário; (b) 5 mV/m; (c) 1,57 mA.
  
  Figura 10.7

Pergunta 6

• 10.6 Na figura 10.8 a corrente I percorre o fio infinito na direção indicada, e cresce constantemente à razão de 2 A/s. (a) Qual é o fluxo total, em determinado tempo t, através da espira cujas dimensões estão indicadas na figura. (b) Qual é a fem induzida na espira?
  R:(a) 2,3m₀I/10p; (b) 4,6m₀/10p, anti-horário.
  Figura 10.8