Física 1 Módulo 15

Física 1
Módulo 15
2.
ELETROMAGNETISMO – III
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
PARA
Resposta correta: A
SALA
Sob ação da força magnética, elétrons se deslocam para
a extremidade inferior da barra metálica. Nessa extremidade, temos um acúmulo de elétrons e a outra extremidade fica eletrizada com cargas positivas.
Pela primeira Lei de Ohm, temos:
ε
1,2
⇒ i = 1,5A
R = ⇒ 0,8 =
i
i
3.
Note que o fluxo está aumentando. Logo, pela Lei de
Lenz, deverá surgir uma corrente elétrica induzida tentando reduzir o fluxo, ou seja, a corrente induzida deverá gerar um campo magnético induzido apontando para
fora da página (corrente no sentido anti-horário). Quanto maior F, maior a corrente induzida.
Resposta correta: E
4.
Para que a barra se desloque com velocidade constante,
G
G
a força necessária F e a força magnética Fm devem ter
mesma direção, sentidos opostos e intensidades iguais.
Resposta correta: D
2.
I. (V)
II. (V) Pela força magnética nos elétrons, temos:
F = Fm ⇒ F = BiL
Mas i =
Note que os elétrons se deslocam para o lado B.
III. (V) Como os elétrons se movem para B, o ponto A
fica com o potencial elétrico maior.
c
e
BLv
0,15 . 0,50 . 2,0
⇒i=
⇒i=
⇒ i = 0,050A
R
R
3,0
c, temos: F = 0,15 . 0,050 . 0,50 ⇒ F = 3,75 . 10 −3 N
De
Resposta correta: E
Resposta correta: C
3.
Surgirá corrente induzida nos intervalos em que houver
variação de fluxo magnético: (0, 1), (2, 3),(3, 4) e (4, 5).
5.
Resposta correta: E
4.
Não há indicação de passagem de corrente pelo medidor quando não existe movimento relativo entre a bobina e o ímã. É o que ocorre, por exemplo, quando a bobina e o ímã se deslocam para a direita com a mesma
velocidade.
5.
Note que o circuito está aberto, logo não haverá corrente
induzida e nem campo magnético induzido, existindo,
apenas, força eletromotriz induzida devido à variação do
fluxo do campo magnético do ímã.
A força eletromotriz induzida é dada por: e = BLv ⇒
⇒ e = 0,5 . 1,0 . 20 ⇒ e = 10V
Para o cálculo da força eletromotriz E, vamos determinar, inicialmente, a intensidade da corrente i.
Sendo constante a velocidade da barra MN, resulta:
Fm = P ⇒ BiL = mg ⇒ 0,5 . i . 1,0 = 2,0 ⇒ i = 40A
Pela regra de mão direita no 2, determinamos o sentido
da corrente na barra MN, o que permite concluir que a
fem e tem a polaridade mostrada na figura.
Resposta correta: D
Resposta correta: C
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
Nessas condições, pela lei de Pouillet, temos:
e+E
10 + E
i=
⇒ 40 =
⇒ E = 30V
R
1
Dados:
V = 20m/s
B= 0,10T
A = 60cm = 0,6m
Resposta correta: 30V (Retificação de gabarito)
6.
Logo:
ε = B . A . v = 0,10 . 0,6 . 20 ⇒ ε = 1,2v
Resposta correta: A
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•
•
Há uma redução do fluxo magnético.
A corrente induzida surgirá de modo a aumentar o
fluxo magnético, ou seja, deverá ser induzido um
campo magnético para cima.
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FÍSICA 1
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•
•
Para isso, a corrente induzida deverá ser no sentido
ABCD.
Utilizando a regra da mão direita em AB, surgirá uma
força magnética para a direita (movimento retardado).
Resposta correta: C
7.
Resposta correta: A
O fenômeno da indução eletromagnética consiste no
aparecimento de uma força eletromotriz num circuito,
quando o fluxo magnético, através desse circuito, varia.
Resposta correta: D
8.
•
•
•
M só registrará corrente elétrica induzida caso o fluxo
magnético que passa pela espira varie. Para isso,
podemos variar a corrente elétrica abrindo ou fechando a chave ch, ou variando R.
O fluxo também varia girando a espira E em torno
do seu diâmetro.
Só haverá variação de fluxo no circuito fechado caso
a corrente elétrica seja alternada.
Resposta correta: D
9.
Não haverá corrente elétrica induzida na espira quando
não ocorrer variação do fluxo magnético. Isso acontece
quando a espira se desloca em linha reta na direção do
ponto P. Observe, nesse caso, que a espira passa por
pontos situados à mesma distância do fio e, portanto,
com B constante.
Ao fecharmos a chave Ch, embora a bateria seja um
gerador de corrente contínua, durante um pequeno intervalo de tempo a corrente no circuito que contém a
bateria cresce de zero até atingir um valor constante.
Nesse lapso de tempo o fluxo magnético através da bobina A e, portanto, através da bobina B, varia: o galvanômetro acusa a passagem de uma corrente induzida
transitória. A seguir, a corrente elétrica que se estabelece no circuito que contém a bateria fica constante: o fluxo não mais varia e o galvanômetro não acusa passagem
de corrente. Ao abrir-se a chave Ch, a corrente cai a
zero, durante um pequeno intervalo de tempo. Nesse
intervalo, o fluxo varia e o galvanômetro acusa uma corrente transitória.
11. I.
Aumentando.
À medida que a espira penetra no campo, aumenta
o número de linhas de indução que a atravessam.
Portanto, o fluxo magnético aumenta.
II. Corrente.
Estando totalmente imersa no campo, não há variação de fluxo magnético e, portanto, não há corrente
induzida.
III. Contrário.
Espira entrando no campo
(posição 1): o fluxo indutor Φ
aumenta. O fluxo induzido Φ’
se opõe ao aumento. Conhecendo-se o sentido do camG
po magnético B, que origina
Φ’, temos, pela regra da mão
direita no 1, que o sentido da
corrente induzida é antihorário. Espira saindo do
campo (posição 3): o fluxo
indutor Φ diminui.
O fluxo induzido Φ’ surge, opondo-se à diminuição, isto
é, surge no mesmo sentido de Φ.
G
Conhecendo-se o sentido de B, que origina Φ’, temos,
o
pela regra da mão direita n 1, que o sentido da corrente induzida é horário.
Resposta correta: D
12. I. (V) O movimento de EH é para a direita.
II. (V) Pois ε = B . A . v, em que A = EH.
III. (F) De acordo com a Lei de Lenz, a corrente induzida será no sentido anti-horário.
Resposta correta: A
Resposta correta: D
10. A corrente elétrica que atravessa o fio próximo à espira
cria, no lado onde está a espira, um campo magnético
G
B, “saindo” do papel. A intensidade de B diminui à medida que aumenta a distância do ponto ao fio.
13. A Lei de Lenz afirma que a corrente elétrica induzida
surge sempre em um sentido que tende a anular a causa
que lhe deu origem.
Resposta correta: B
14. a) O polo induzido na frente da espira deve ser um
pólo sul, logo a corrente induzida está invertida na
figura.
b) O polo induzido também deve ser um polo sul, a
corrente da figura está invertida.
c) O polo induzido na frente da espira deve ser um polo norte, logo o sentido da corrente induzida na figura está invertido.
d) O polo induzido também deve ser um polo norte,
sendo que o sentido da corrente induzida na figura
está invertido.
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PRÉ-VESTIBULAR
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FÍSICA 1
e) O polo induzido também deve ser um polo norte,
logo o sentido da corrente induzida na figura está
correto.
Resposta correnta: E
15. a) (F) A introdução e a retirada produzem corrente em
sentidos contrários.
b) (F) Existe a variação do fluxo magnético, logo haverá corrente induzida.
c) (F) Quanto maior a resistência elétrica, menor a
corrente elétrica no solenoide.
d) (V)
Resposta correta: D
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