Duas bobinas A e B, de 300 e 600 espiras r espectivamente, são colocadas lado a lado. Pela bobina A, faz-se circular um a co rrente de 1,5 [A] , produzindo um flux o d e 0,12 [ mWb] nesta bobina e um fluxo de 0,09 [ mWb] na bobina B. Calcular: a) A auto-indutância da bob ina A; b) A indutância mútua entre as bobi nas A e B; c) O valor médio da fem induz ida em B quando se interrompe a corrente de A num tempo de 0,2 [s]
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Para resolver esse problema, podemos utilizar as fórmulas e conceitos da lei de Faraday e da lei de Lenz.
a) A auto-indutância (L) de uma bobina pode ser calculada usando a fórmula:
L = (N * Φ) / I
onde N é o número de espiras, Φ é o fluxo magnético e I é a corrente.
Para a bobina A, temos N = 300 espiras, Φ = 0,12 mWb e I = 1,5 A.
Substituindo esses valores na fórmula, temos:
L(A) = (300 * 0,12) / 1,5
= 24 / 1,5
= 16 mH
Portanto, a auto-indutância da bobina A é de 16 mH.
b) A indutância mútua (M) entre duas bobinas pode ser calculada usando a fórmula:
M = (N2 * Φ1) / I2
onde N2 é o número de espiras da bobina B, Φ1 é o fluxo magnético produzido pela bobina A e I2 é a corrente na bobina B.
Para a bobina B, temos N2 = 600 espiras, Φ1 = 0,12 mWb (fluxo gerado pela bobina A) e I2 = 1,5 A (corrente na bobina B).
Substituindo esses valores na fórmula, temos:
M = (600 * 0,12) / 1,5
= 72 / 1,5
= 48 mH
Portanto, a indutância mútua entre as bobinas A e B é de 48 mH.
c) O valor médio da fem (força eletromotriz) induzida na bobina B quando a corrente na bobina A é interrompida pode ser calculado usando a fórmula:
ε(B) = -M * (di(A)/dt)
onde ε(B) é a fem induzida na bobina B, M é a indutância mútua entre as bobinas A e B, e (di(A)/dt) é a taxa de variação da corrente na bobina A.
No problema, é dado que o tempo de interrupção é de 0,2 s. Assumindo que a corrente na bobina A diminui de 1,5 A para 0 A durante esse tempo, temos:
(di(A)/dt) = (0 - 1,5) / 0,2
= -7,5 A/s
Substituindo os valores na fórmula, temos:
ε(B) = -48 * (-7,5)
= 360 mV
Portanto, o valor médio da fem induzida na bobina B quando a corrente na bobina A é interrompida é de 360 mV.
ESPERO TER AJUDADO!!