Professor
Luis G.
Respondeu há 5 anos
Olá, Daniel.
A força eletromotriz induzida por uma variação de corrente é dada por
Fem = - M(di/dt) . ---------------------------------(1)
(a)
No caso de duas bobinas a variação da corrente na bobina 1 gera uma Fem na bobina 2, e vice-versa, enquanto a indutância mútuo é, obviamente, a mesma nas duas bobinas.
Fem1 = -M.(di2/dt) . ------------------------------(2)
Agora basta você isolar a indutância mútua "m" na Eq. (2).
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O fluxo magnético "f" depende da indutância "L" e da corrente
f = L.i . --------------------------------------(3)
Mas, para o caso de duas bobinas sobre o mesmo eixo com corrente passando em cada uma, o fluxo magnético na bobina 1 e na 2 são respectivamente
f1 = L1.i1 + M.i2 , ---------------------------(4)
f2 = M.i1 + L2.i2 , ---------------------------(5)
e a relação entre indutância e indutância mútua entre duas bobinas de raios diferentes, "R1" e "R2", é dada por
M/raiz(L1.L2) = R1.R2 . ---------------------(6)
(b)
Para resolver a questão (b) é necessário saber as dimensões das bobinas, Pois se os raios das bobinas forem iguais, a Eq. (6) fornece
M² = L1.L2 . --------------------------------(7)
e a indutância de uma bobina é dada por
L = m0.N².pi.R²/l , --------------------------(8)
onde "m0" é permeabilidade magnética no vácuo, "N" é o número de espiras, "R" é o raio da bobina e "l" o comprimento. Então, somente se as duas bobinas forem idênticas é que podemos afirmar, pela Eq. (7), que L1 = L2 e consequentemente M = L1 = L2. E para resolver essa questão bastaria usar a Eq. (3).
Espero ter ajudado
Bons estudos!