Uma bobina com N = 200 espiras tem fluxo magnético que varia de F1 = 0,020 Wb para F2 = -0,030 Wb em ?t =…

Questão

Uma bobina com N = 200 espiras tem fluxo magnético que varia de F1 = 0,020 Wb para F2 = -0,030 Wb em ?t = 0,010 s. (a) Calcule a fem média induzida usando e = -N·?F/?t. (b) Explique, pela Lei de Lenz, o sentido da corrente induzida e como ocorre a conversão de energia no processo.

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

Resposta esperada

Cálculo: ?F = F2 - F1 = -0,030 - 0,020 = -0,050 Wb; ?F/?t = -0,050 / 0,010 = -5,0 Wb/s. A fem média é e = -N·(?F/?t) = -200·(-5,0) = +1000 V. Interpretação (Lei de Lenz): o sinal positivo da fem indica que a força eletromotriz age de modo a produzir uma corrente cujo campo magnético se opõe à variação do fluxo original; como o fluxo muda de 0,020 Wb para -0,030 Wb há uma variação que a corrente induzida tenta contrariar. Conversão de energia: trabalho mecânico aplicado (para variar o fluxo, por exemplo movendo um ímã) é convertido em energia elétrica entregue ao circuito; parte dessa energia pode ser dissipada por efeito Joule ou extraída como potência útil. A existência da fem e da corrente induzida evidencia a transformação de energia mecânica em energia elétrica, obedecendo à conservação de energia e às perdas resistivas.

Explicação

O cálculo da fem média induzida está correto, pois utiliza a variação do fluxo magnético e o número de espiras da bobina, aplicando a fórmula de forma adequada. A interpretação da Lei de Lenz explica como a corrente induzida se opõe à variação do fluxo magnético, garantindo a conservação da energia. A conversão de energia é bem descrita, mostrando como a energia mecânica é transformada em elétrica, com uma parte sendo dissipada como calor.

Raio-X da questão

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