Leis de Maxwell - Tesla Concursos

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Leis de Maxwell
Definição
Lei de Gauss
Lei de Gauss para o magnetismo
Lei de Faraday
Lei de Ampère-Maxwell
Exemplo
Exemplo
Petrobrás 2008
Engenheiro de Petróleo
As equações de Maxwell são um conjunto de relações tão fundamentais
para os fenômenos eletromagnéticos quanto as leis de Newton são para os
fenômenos mecânicos. Com respeito a essas equações, assinale a opção
correta:
Exemplo
a) As equações de Maxwell prevêem a existência de monopólos
magnéticos, mas eles nunca foram encontrados na natureza.
b) De acordo com as equações de Maxwell, uma corrente constante gera
campo elétrico.
c) Segundo as equações de Maxwell, a taxa de variação temporal do fluxo
de campo elétrico através de uma superfície fechada é igual à carga elétrica
no interior do volume delimitado pela superfície.
d) De acordo com as equações de Maxwell, um campo magnético pode ser
criado por um campo elétrico variável no tempo.
e) As equações de Maxwell não prevêem a existência de ondas
eletromagnéticas, mas elas podem ser previstas pela força de Lorentz.
Exemplo
Solução:
a) Incorreta: monopólos já foram observados. Em 1931, o físico britânico
Paul Dirac - que dividiu o Prêmio Nobel de Física com Erwin Schrodinger em
1933 - defendeu a existência desses chamados monopólos.
Segundo ele, os monopólos existiriam na extremidade de tubos que
conduzem campos magnéticos. Esses tubos passaram a ser conhecidos
como cordas de Dirac. Mas isso era apenas teoria, sem que ninguém
tivesse conseguido detectá-los.
Uma equipe de pesquisadores alemães e ingleses observou
experimentalmente pela primeira vez os monopólos magnéticos em
materiais reais. Eles os detectaram em um único cristal de titanato de
disprósio, por meio de um experimento de espalhamento de nêutrons.
Além disso, as equações de Maxwell não previam sua existência.
Exemplo
b) Incorreta: Uma corrente constante gera um campo magnético, como
pode-se ver por:
O campo elétrico existe intrinsecamente devido à carga elétrica,
independentemente da existência de corrente, pois correntes elétricas são
cargas em movimento.
Exemplo
c) Incorreta: O fluxo de campo elétrico em uma superfície fechada permite
encontrar a carga dentro de sua superfície, mas não sua taxa de variação
temporal.
Exemplo
d) Correta: O campo magnético pode ser criado por um campo elétrico
variável no tempo, como mostra a equação:
Exemplo
e) Incorreta: As equações de Maxwell permitiram a previsão de ondas
eletromagnéticas enquanto que, a força de Lorentz, não. A força sobre uma
carga se movendo dentro de campos elétrico e magnético, é dada pela
equação:
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