Lei de Faraday Neumann UNICAMP

Um fio condutor retilíneo longo é colocado no plano que contém uma espira condutora conforme a figura abaixo à esquerda. O fio é percorrido por uma corrente i(t) cuja variação em função do tempo é representada na figura abaixo à direita.


a) Qual é a freqüência da corrente que percorre a espira? 
b) Faça um gráfico do fluxo magnético que atravessa a espira em função do tempo. 
c) Faça um gráfico da força eletromotriz induzida nos terminais da espira em função do tempo. 





Resolução 
a) A freqüência da corrente que percorre o fio retilíneo pode ser calculada através do gráfico i x t: T = 0,02s ∴ f = = H2 ∴ Na espira, em virtude da variação do fluxo magnético, tem-se um movimento interno de cargas elétricas com a mesma freqüência anterior: 50Hz. 


b) De Ø = B . A e sendo B = , onde d é a distância do centro da espira ao fio, vem Ø = . A. Portanto, o gráfico Ø x t tem o mesmo aspecto do gráfico i x t dado

c) 




Não consegui entender o gráfico da alternativa C. As explicações que vi falam de derivada, mas não estudei ainda.

1) No intervalo de tempo [0 ; 0,05] a corrente i aumenta linearmente.

e = - ∆Ø/∆t ---> e = - ∆B.A/∆t ---> e = - (∆B/∆t).A

∆B/∆t é o coeficiente angular da reta no intervalo dado

Este coeficiente angular é um número positivo, isto é, B é constante.
Além disso, a fem é negativa, pois ela se opõe ao aumento da corrente (Lei de Lenz) 

2) No intervalo de tempo [0,05 ; 0,015] a corrente i diminui linearmente.

∆B/∆t é o coeficiente angular da reta neste intervalo.
Este coeficiente angular é um número negativo, isto é, B é constante.
Além disso, a fem é positiva, pois ela se opõe à diminuição da corrente (Lei de Lenz) 

Algo similar acontece nos intervalos [0,015 ; 0,025] e [0,025 ; 0,030]