Um gerador elétrico opera com um campo magnético constante de 0,5 T. Determine a força eletromotriz gerada se…

Questão

Um gerador elétrico opera com um campo magnético constante de 0,5 T. Determine a força eletromotriz gerada se a bobina tem 200 espiras e é movida a uma velocidade de 3 m/s em uma direção perpendicular ao campo. Utilize a Lei de Faraday.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A força eletromotriz (fem) gerada é dada por: fem = -N*(?F/?t), onde N = número de espiras, ?F = variação do fluxo magnético e ?t = tempo. O fluxo magnético F é dado por F = B*A, onde A = área da seção transversal da bobina. Para uma espira circular com raio r, A = p*r². Como a questão não especifica, podemos considerar um raio de 0,1 m, então A = p*(0,1)². O fluxo inicial é B*A e o fluxo final (quando a bobina se move) será zero, resultando em uma variação de fluxo que gera a fem. Assim, calcular a área e aplicar os valores fornecidos na fórmula nos levará ao resultado.

Explicação

A explicação se baseia na aplicação da Lei de Faraday, que relaciona a variação do fluxo magnético à força eletromotriz gerada. A consideração do raio da espira e o cálculo da área são essenciais para determinar o fluxo magnético inicial e a variação quando a bobina se move. Assim, a utilização das fórmulas adequadas permite encontrar a força eletromotriz gerada pelo movimento da bobina no campo magnético.

Raio-X da questão

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