Exercícios Eletromagnetismo

Exercícios Eletromagnetismo
1. Um campo magnético uniforme de 2000 G é aplicado
paralelamente ao eixo dos x. Uma bobina quadrada de 5 cm de
lado tem uma única espira e faz um ângulo θ com o eixo dos z.
(fig). Determine o fluxo magnético através da espira: (a) para θ
= 0; (b) para θ = 300 (c) para θ = 600 (d) para θ = 900.
2. Um campo magnético de 1,2 T é aplicado perpendicularmente (paralelo ao eixo central) a bobina
quadrada de 5 cm de lado e 14 espiras. (a) Determine o fluxo magnético através da bobina, (b)
Determine o fluxo magnético através da bobina se o campo magnético faz um ângulo de 60o com a
normal ao plano da bobina.
3. Uma espira condutora está no plano do papel e é percorrida por uma corrente induzida no sentido
horário. Qual das afirmações a seguir pode ser verdadeira?
(a) Existe um campo magnético constante dirigido para dentro do papel.
(b) Existe um campo magnético constante dirigido para fora do papel.
(c) Existe um campo magnético de intensidade crescente dirigido para dentro do papel.
(d) Existe um campo magnético de intensidade decrescente dirigido para dentro do papel.
(e) Existe um campo magnético de intensidade decrescente dirigido para fora do papel.
4. O fluxo através de uma espira é dado por Øm = (0,1t2 – 0,4t) Wb, onde t é o tempo em segundos.
Determine a tensão induzida nos seguintes intervalos de tempo: a) entre t = 0 e t = 2s; b) entre t =
4s e t = 6s.
5. Determine o sentido da corrente induzida no circuito da direita
da Fig. quando a resistência do circuito da esquerda é
bruscamente (a) aumentada; (b) reduzida.
6. Uma bobina retangular de 80 voltas e dimensões 20 cm por 30 cm
esta localizada em um campo uniforme de intensidade 0,8 T,
direcionado para dentro da pagina, com apenas metade da bobina na
região do campo. A resistência da bobina vale 30 Ω. Encontre o valor e
o sentido de circulação da corrente induzida se a espira se move com
velocidade de 2 m/s: a) para cima; b) para baixo.
7. A afirmativa a seguir é verdadeira ou falsa? Explique.
Se um transformador aumenta a corrente, deve diminuir a tensão.
8. Uma bobina retangular com 80 espiras possui dimensões de 25,0 cm por 40,0 cm. O plano da
bobina gira em 0,60 s, de uma posição na qual ele está paralelo com um campo de 1,10 T até
uma posição perpendicular a esse campo.
a) Calcule os fluxos para as duas posições da bobina.
b) Calcule o módulo da fem gerada.
9. Em uma experiência, uma bobina com 200 espiras com área de seção reta 12 cm 2 gira em 0,040 s
desde uma posição na qual seu plano é perpendicular a um dado campo magnético até uma
posição na qual seu plano é paralelo a este mesmo campo. Qual é a fem (módulo) induzida, se o
referido campo magnético tem intensidade de 6,0 x 10-5 T?
10 A seção de uma bobina de exploração possui área de 2,20 cm2, contém 90 espiras e está ligada a
um circuito tal que a resistência total é 18,80 Ω. Se a bobina gira de maneira que o fluxo em seu
interior varie de um valor máximo igual a 2,05 T até zero em um segundo, qual é:
a) a fem induzida?
b) a corrente gerada?
11. Um anel encontra-se em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme,
conforme a figura deste problema. Determine o sentido da fem induzida (horário ou antihorário) quando: a) B aumenta; b) B diminui; c) B permanece constante.
12. Determine o sentido da corrente induzida no resistor ab da figura deste problema quando:
a) a chave X é aberta depois de ficar fechada durante alguns minutos;
b) a bobina B se aproxima da bobina A enquanto S permanece fechada;
c) o valor da resistência R diminui enquanto S permanece fechada.
Figura para exercício 11
figura para exercício 12
13. Um transformador conectado a uma fonte de 120 V (alternada) deve fornecer 12 V para um
dispositivo portátil. a) Este é um transformador aumentador ou abaixador de tensão? Explique.
b) Calcule a relação N1/N2 para este transformador.
14. Um transformador alimentado por 120 V deve fornecer 13000 V para um anúncio de Néon. a)
Este é um transformador aumentador ou abaixador de tensão? Explique. b) Calcule a relação
N1/N2 para este transformador.
15. Uma fonte de tensão alternada de 24 V é usada para alimentar um aparelho cuja impedância é
12 Ω. (a) Qual deve ser a relação de espiras de um transformador usado para ligar o aparelho a uma
linha de alimentação de 120 V? (b) Suponha que as ligações do transformador sejam invertidas
acidentalmente, isto é, que o secundário seja ligado à linha de 120 V e o primário seja ligado à
carga de 12 Ω. Qual será a corrente no enrolamento primário?
16. O primário de um transformador abaixador de tensão tem 250 espiras e está ligado a uma linha
de 120 V. O secundário deve alimentar com 9 V uma corrente de 20 A. Determine (a) a corrente no
primário; (b) o número de espiras no secundário. Suponha que o transformador funciona com uma
eficiência de 100%.
17. O circuito de distribuição de uma linha residencial é operado a 2000 V. A tensão deve ser
reduzida a 220 V para uso doméstico. Se o secundário do transformador usado para esse fim tem
400 espiras, quantas espiras deve ter o primário?
18. Um transformador possui 500 voltas no seu primário, que esta conectado em 120 V. Seu
secundário pode ser conectado em três posições diferentes que fornece as tensões: 2,5 V, 7,5 V e
9V. Quantas voltas existem em cada uma destas posições?