Questão 44923
FUVEST 2007
(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questão 9)
Duas bobinas iguais, B1 e B2, com seus eixos alinhados, são percorridas por uma mesma corrente elétrica e produzem um campo magnético uniforme no espaço entre elas. Nessa região, há uma espira, na qual, quando o campo magnético varia, é induzida uma força eletromotriz ε , medida pelo voltímetro. Quando a corrente I, que percorre as bobinas, varia em função do tempo, como representado no Gráfico A da folha de repostas, mede-se εA = 1,0 V, para o instante t = 2 s. Para analisar esse sistema,
a) construa, na folha de respostas, o gráfico RA, da variação de ε , em função do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I varia como no Gráfico A.
b) determine o valor de εB para t = 2 s e construa o gráfico RB, da variação de ε , em função do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I varia como no Gráfico B.
c) determine o valor de εC para t = 5 s e construa o gráfico RC, da variação de ε , em função do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I varia como no Gráfico C.
NOTE E ADOTE A força eletromotriz induzida em uma espira é proporcional à variação temporal do fluxo do campo magnético em sua área.
Gabarito:
Resolução:
A força eletromotriz é:
Assim, nota-se que a força eletromotriz é proporcional a variação da corrente. Desse modo, quando a corrente é constante, a força eletromotriz é nula em todos os gráficos.
a) No intervalo de 1 e 3 segundos a corrente aumenta linearmente, portanto a força eletromotriz é constante. Como em t = 2 ela vale 1 V, esse é seu valor.
b) A taxa de variação da corrente em função do tempo é duas vezes maior que aquela do item anterior, assim:
c) Aqui acontece a mesma situação do gráfico anterior com uma diferença: a partir de 3 segundos há um declínio negativo, porém, seu módulo é constante. Assim, a situação se repete, porém, com inversão de polaridade:
