Comentários: Problema 1.

a) A variação da força eletromotriz com tempo induzida na espira é esquematizada na figura abaixo:

Amplitude máxima da tensão induzida na espira:


Mas:


Logo:


O período das oscilações é dado por:

 

b) A variação da tensão induzida com o tempo é representada pelo gráfico:

 

C1) Efeito da velocidade de rotação da espira (w).

A variação da velocidade de rotação da espira (w) altera tanto a amplitude das oscilações (), como o período(T) e a freqüência(f) das oscilações
( ). Ou seja, aumentando a velocidade de rotação da espira ( ), a frequência (f) e a amplitude das oscilações também aumentam, mas o período diminui.

C2) Efeito da variação da intensidade da indução magnética (B).

A variação da intensidade do campo magnético altera somente a amplitude das oscilações ( e ), pois . Note também que, tanto o período como a freqüência () das oscilações, não depende da intensidade da indução magnética, ou seja, estas grandezas não são alteradas quando variamos B. Como era de se esperar, vemos pela expressão , que a tensão induzida é diretamente proporcional à velocidade angular w do quadro. Isso está de acordo com a lei de Faraday: a força eletromotriz induzida será tanto maior quanto mais rápida for a variação do fluxo. Também fica evidente, que a tensão induzida, será tanto maior quanto maior for o número de espiras N, sua área A e a intensidade da indução magnética B.

d) O valor eficaz (ou rms) da tensão induzida é dado por:

Que corresponde a tensão indicada no voltímetro acoplado à espira.