3 Indução eletromagnética Força eletromotriz induzida – Problemas e soluções
1. Uma bobina é substituída por outra que possui o dobro de espiras em relação à bobina inicial, mantendo-se constante a taxa de variação do fluxo magnético. Determine a razão entre a força eletromotriz induzida inicial e a força eletromotriz induzida final.
Conhecido :
Laços iniciais (N) = 1
Laços finais (N) = 2
A taxa de variação do fluxo magnético inicial (ΔØ B / Δt) é igual à taxa de variação do fluxo magnético final (ΔØ B / Δt).
Procura-se: a razão entre a força eletromotriz induzida inicial e final.
solução:
A equação da lei da indução de Faraday:
E = -N (ΔØ B / Δt)
E = força eletromotriz induzida, N = número de espiras, ΔØ B / Δt = taxa de variação do fluxo magnético
A razão entre a força eletromotriz induzida inicial e final:
E inicial: E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
1: 2
2. No estado inicial (1), o fluxo magnético em uma bobina com 20 espiras varia em 5 Wb em 2 segundos. No estado final (2), a mesma variação de fluxo ocorre em 8 segundos. Determine a razão entre a força eletromotriz induzida inicial e a força eletromotriz induzida final.
Conhecido :
A taxa de variação do fluxo magnético inicial (ΔØ B / Δt) = 5/2
A taxa de variação do fluxo magnético final (ΔØ B / Δt) = 5/8
Número de laços (N) = 20
Procura-se: a razão entre a força eletromotriz induzida inicial e a força eletromotriz induzida final.
solução:
E inicial: E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
20 (5/2) : 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1: 1/4
4: 1
3. O fluxo magnético da bobina inicial, que possui 200 espiras, varia em 0.06 Wb em 0.4 segundos. O fluxo magnético da bobina final varia em 0.08 Wb em 0.2 segundos. Se algumas espiras da bobina final forem substituídas pela metade do número de espiras da bobina inicial, determine a razão entre a força eletromotriz induzida na espira inicial e a força eletromotriz induzida na espira final.
Conhecido :
A taxa de variação do fluxo magnético inicial (ΔØ B / Δt) = 0.06 / 0.4
Número de laços iniciais (N) = 200
A taxa de variação do fluxo magnético final (ΔØ B / Δt) = 0.08 / 0.2
Número de loops finais (N) = 100
Procura-se: a razão entre a força eletromotriz induzida inicial e a força eletromotriz induzida final.
solução:
E inicial : E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
200 (0.06/0.4) : 100 (0.08/0.2)
2 (0.15) : 1 (0.4)
0.3: 0.4
3: 4
