Considere um gerador elétrico simples, que, essencialmente, é um circuito elétrico fechado, que se move com velocidade constante em módulo para a direita, na presença de um campo magnético uniforme, B→, que aponta para dentro da tela, perpendicularmente à velocidade V→. Um resistor elétrico R faz parte do circuito. Calcule a f.e.m., ε, gerada no circuito por esse movimento na presença do campo magnético:

Introdução

A força eletromotriz (f.e.m.) induzida em um circuito que se move em um campo magnético é calculada pela Lei de Faraday-Lenz. No caso de um condutor de comprimento L movendo-se perpendicularmente a um campo B, a f.e.m. é dada por ε = B L v.

Desenvolvimento

No circuito descrito, o gerador é composto por uma barra condutora horizontal que se move com velocidade V para a direita, em um campo magnético uniforme B que aponta para dentro da tela. As dimensões do circuito são h (altura) e x (largura).

A f.e.m. é induzida na barra que cruza o campo magnético. O comprimento relevante é a altura h, pois é a dimensão perpendicular à velocidade e ao campo.

Análise

• Fórmula da f.e.m. induzida: ε = B L v, onde L é o comprimento do condutor que cruza o campo.
• Comprimento L: No circuito, a barra horizontal tem comprimento h (altura).
• Velocidade v: Velocidade V para a direita.
• Campo B: Magnitude |B→|.
• Resultado: ε = |V→| |B→| h.

Conclusão

A f.e.m. induzida no circuito é proporcional ao comprimento da barra que cruza o campo (h), à velocidade de deslocamento (V) e à intensidade do campo magnético (B). Portanto, a alternativa correta é B.