Questão 30
AFA 2021
(AFA - 2021)
Considere um circuito ôhmico com capacitância e auto- indução desprezíveis. Através de uma superfície fixa delimitada por este circuito (Figura 1) aplica-se um campo magnético cuja intensidade varia no tempo t de acordo com o gráfico mostrado na Figura 2.
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Nessas condições, a corrente induzida i no circuito esquematizado na Figura 1, em função do tempo t, é melhor representada pelo gráfico
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Gabarito:
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Resolução:
A tenção induzida devido a variação do fluxo magnétio pode ser representada por:
onde, é a tensão induzida,
é a variação do fluxo magnético e
a variação do tempo.
A tensão induzido também pode ser aplicada a lei de Ohm:
sendo R a resistência do circuito.
Como vamos analisar a corrente induzida em função do tempo, podemos isolar o i:
Para fazer a análise da corrente induzida em função do tempo, no gráfico, vamos levar em consideração a reta tangente. De acordo com a figura abaixo, nos dois pontos marcados, que seriam o mais alto e o mais baixo do gráfico, a corrente elétrica em função do tempo será igual a 0.
No momento em que o campo magnético se torna constante, a corrente também será igual a 0. Por esse motivo, descartamos as ALTERNATIVAS B e D. Porque apresentam uma corrente constante.
Analisando o início do gráfico, a inclinação da reta tangente é positivo, logo a variação do fluxo magnético é positiva (), então a corrente neste ponto é negativa (
). À medida que o gráfico avança a inclinação da reta tangente vai diminuindo até chegar a 0, no primeiro ponto mais alto.
Começamos com uma corrente elétrica negativa, até chegar a 0. Assim, precimos ter um valor negativo para i e que irá passar na origem. Depois, começos a ter a inclinação da reta tangente negativa, o que indica que o fluxo magnético é negativo () e a corrente elétrica é positiva (
). Isso ocorre até chegar no menor ponto do gráfico, onde a corrente elétrica é 0.
Teríamos esse gráfico que se assemelha com o gráfico da ALTERNATIVA C:
