Bobina curta contendo N=10 voltas com diâmetro d

Consideremos uma bobina curta que contém N=10 espiras com diâmetro d=4,0 cm e está colocada em um campo magnético uniforme cuja indução é B=0,020 Tesla. O eixo da bobina é paralelo às linhas de campo. A resistência da bobina é R = 10,0 Ohm. É necessário determinar quanta carga passará pela bobina quando ela for girada 90 graus. Para resolver o problema, usaremos a fórmula para determinar a carga que flui através de um condutor: Q = I * t, onde Q é carga, I é corrente, t é tempo. Para determinar a intensidade da corrente, usamos a lei de Einstein-Lenz: ε = -dΦ/dt, onde ε é o DS da indução, Φ é o fluxo magnético que passa pela superfície delimitada pelo condutor. Neste caso, a superfície delimitada pelo condutor é igual a S = π * (d/2)^2 * N = 0,0025 m^2. O fluxo magnético através da superfície é igual a: Φ = B * S * cos(α), onde α é o ângulo entre a direção do campo magnético e a normal à superfície do condutor, igual neste caso a 90 graus . Assim, o fluxo magnético é igual a: Φ = B * S * cos(90°) = 0. Portanto, a indução DC também é igual a 0: ε = -dΦ/dt = 0. Portanto, a corrente que flui através do a bobina também é 0: I = ε / R = 0. Portanto, a carga que flui através da bobina quando ela é girada 90 graus também é 0.

Descrição do produto: carretel curto

O carretel curto é um produto digital destinado a fins educacionais e de pesquisa na área de eletricidade e magnetismo.

A bobina contém N=10 voltas com diâmetro d=4,0 cm e resistência R=10,0 Ohm. Está colocado em um campo magnético uniforme, cuja indução é B = 0,020 T, e o eixo da bobina é paralelo às linhas do campo.

Este produto é uma versão eletrônica da bobina que pode ser utilizada em diversas simulações e laboratórios virtuais. Permite experimentar circuitos elétricos e explorar vários fenômenos relacionados ao magnetismo e eletromagnetismo.

A bobina curta é uma ferramenta útil e conveniente para estudantes, professores e pesquisadores nas áreas de física e engenharia elétrica.

Uma bobina curta contendo N=10 voltas com diâmetro d=4,0 cm é um produto digital que pode ser utilizado para fins educacionais e para pesquisas na área de eletricidade e magnetismo. A bobina é colocada em um campo magnético uniforme com indução B = 0,020 T e seu eixo é paralelo às linhas do campo. A resistência da bobina é R = 10,0 Ohm.

Para determinar a carga que passará pela bobina quando ela for girada 90 graus, usaremos a lei de Einstein-Lenz e a fórmula para determinar a carga que flui através do condutor.

De acordo com a lei de Jenstein-Lenz, a força eletromotriz ε causada por uma mudança no fluxo magnético é oposta à direção da mudança do fluxo. Neste caso, quando a bobina é girada 90 graus, o fluxo magnético através dela muda, porém, como o fluxo magnético é 0, a mudança no fluxo também é 0 e, portanto, a força eletromotriz ε é 0.

Além disso, de acordo com a fórmula para determinar a carga que flui através de um condutor, Q = I * t, onde Q é a carga, I é a corrente, t é o tempo, a carga que flui através da bobina também é 0, uma vez que a corrente I é 0.

Assim, quando a bobina é girada 90 graus, a carga que flui através dela é 0.

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Dada uma bobina curta contendo N=10 voltas com diâmetro d=4,0 cm e resistência R=10,0 Ohm. A bobina é colocada em um campo magnético uniforme, cuja indução é B = 0,020 Tesla. O eixo da bobina é paralelo às linhas de campo.

Para encontrar a carga que passa pela bobina quando ela é girada 90 graus, usamos a lei de Faraday:

?DS de indução E = -dФ/dt,

onde E é a força eletromotriz, dФ é a mudança no fluxo magnético que passa pela bobina, dt é o tempo de mudança no fluxo magnético.

Como o eixo da bobina é paralelo às linhas de campo, o fluxo magnético que passa pela bobina pode ser expresso em termos da indução do campo magnético, da área do circuito coberto pela bobina e do número de voltas:

F = BSN,

onde S é a área do contorno coberta pela bobina.

Quando a bobina é girada 90 graus, a área do contorno coberta pela bobina mudará em dS = pi*d^2/4. Assim, a mudança no fluxo magnético será igual a:

dФ = BdSN = piBd^2*N/4.

O tempo de mudança do fluxo magnético pode ser estimado como o tempo necessário para girar a bobina 90 graus, ou seja, t = pi/2*sqrt(d^2/2)/v, onde v é a velocidade de rotação da bobina.

Então a carga que passa pela bobina será igual a:

Q = ER = (-dФ/dt)R = -piBd^2NR/(8*quadrado(d^2/2)*v).

Observe que o sinal negativo na fórmula significa que a direção da corrente que flui através da bobina será oposta à direção da mudança no fluxo magnético.

Assim, para encontrar a carga que passa pela bobina quando ela é girada 90 graus, é necessário substituir os valores conhecidos na fórmula derivada e resolvê-la.

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