Força eletromotriz induzida

(ITA-SP) O circuito da figura a seguir é constituído de um ponteiro metálico MN, com uma das extremidades pivotada em M e a outra extremidade, N, deslizando sobre uma espira circular condutora de raio MN = 0,4 m. R é um resistor ligando os pontos M e A. A espira é aberta em um ponto, ao lado da extremidade A, e o circuito AMN é fechado. Há uma indução magnética uniforme B = 0,5 T, perpendicular ao plano do circuito e cujo sentido aponta para fora desta folha. No instante inicial, o ponteiro tem sua extremidade N sobre o ponto A e se, a partir de então, descrever um movimento uniforme, com frequência de 0,2 Hz e no sentido horário: 
a) qual será o módulo da força eletromotriz induzida no circuito fechado? 
b) qual será o sentido da corrente induzida no resistor R?

R: 0,05 e de M para A

(A) O fluxo magnético é dado por Ω= BA, onde A é a área do setor circular que está aumentado.

Em módulo, a força eletromotriz é:

ξ= ∆Ω / ∆t = (BA)final - (BA)inicial / ∆t = B (Afinal - Ainicial)/ ∆t

Se você pegar o intervalo de tempo igual a 5s, verá que o ponteiro completa uma volta. A área inicial é zero e a área final é a área de um círculo.

\varepsilon =\frac{B(\pi R^{2})}{5}=\frac{0,5.(3,14).(0,4^2)}{5}=0,05V


(B) De M para A, porque dessa forma a corrente criaria um campo magnético contrário ao aumento do campo externo.