Perfectly conducting loop of wire moving through a uniform and stationary magnetic field

Abstract

A conductive loop of wire moving with constant velocity in a magnetic field is one of the most used examples in physics textbooks in connection to the Faraday-Lenz law, highlighting the consistency of electromagnetism with the principle of conservation of energy. It is frequently concluded that currents are not induced in a perfectly conducting loop because an induced current would have to be in nite and therefore would violate the principle of energy conservation. In this paper we discuss this problem and show that a model that includes the loop self-inductance prevents the divergence of the current and leads to results compatible with the conservation of energy.

Uma espira condutora movendo-se com velocidade constante através de uma região com um campo magnético constitui-se em uma das situações mais utilizadas em livros didáticos de física em conexão com a lei de Faraday-Lenz, servindo para evidenciar a consistência do eletromagnetismo com o princípio da conservação da energia. Da análise dessa situação e frequentemente extra da a conclusão de que correntes não são induzidas em espiras perfeitamente condutoras porque nestas uma corrente induzida teria de ser infinita e portanto violaria o princípio de conservação de energia. No presente artigo apresentamos uma discussão sobre este problema e mostramos que um modelo para a espira que inclua sua autoindutância não apresenta divergência da corrente e leva a resultados compatíveis com a conservação da energia.