A figura deste exercício mostra uma espira condutora CDFG, colocada sobre uma mesa horizontal. Um imã é afastado verticalmente da espira da maneira indicada na ilustração.
A) O campo magnético estabelecido pelo imã em pontos no interior da espira está dirigido para cima ou para baixo? *Justifique sua resposta*
B) O fluxo magnético através da espira está aumentando ou diminuindo? Justifique
C) Qual o sentido da corrente induzida que aparece na espira? Justifique.
D) O campo magnético que a corrente induzida cria no interior da espira deve estar em qual direção? Justifique
Respostas
Utilizando conceitos teoricas de magnetismo e corrente induzida, temos que:
a) Para cima.
b) Diminuindo.
c) Sentido anti-horario.
d) Para cima.
Explicação:
A) O campo magnético estabelecido pelo imã em pontos no interior da espira está dirigido para cima ou para baixo? *Justifique sua resposta*
Se a parte de cima do imã for um polo norte e de baixo for uma polo sul, então as linhas de campo saem do norte e entram no sul.
S elas estão entrando no imã na parte de baixo, então eles vem de baixo para cima no interior da espira, logo, o campo magnetico aponta para cima do interior da espira.
B) O fluxo magnético através da espira está aumentando ou diminuindo? Justifique.
Fluxo magnetico é calculado por:
f = B/A
Ou seja, campo magnetico dividido pela área. Como a área do circulo na mesa não muda, e sabemos que o campo magnetico esta se afastando (e por consequência diminuindo), então temos que o fluxo magnetico está diminuindo.
C) Qual o sentido da corrente induzida que aparece na espira? Justifique.
Sempre que você varia um campo magnetico em um espira, está espira vai tentar criar um campo magnetico da direção contrária para compensar o tanto de campo que você está tirando dela.
Ou seja, você está puxando as linhas de campo para cima, logo elas estão ficando mais fracas, assim a espira vai criar um campo magnetico que aponta para cima para ficar mais forte e voltar o campo que estava antes. Usando a regra da mão direita vemos que para um corrente criar um campo magnetico para cima, então esta corrente deve estar circulando no sentido anti-horario.
D) O campo magnético que a corrente induzida cria no interior da espira deve estar em qual direção? Justifique.
Como eu já disse na questão anterior, a espira tenta compensar o campo magnetico na direção que está perdendo, para manter o mesmo fluxo. Como você está afastando o imã, o campo magnetico apontando para cima está ficando mais fraco, logo, a espira irá criar um campo magnetico apontando para cima para compensar esta perda.