10218416_pro_Aula27 – Eletromagnetismo (introdução

FÍSICA II
AULA 27: ELETROAGNETISMO
(INTRODUÇÃO FORÇA MAGNÉTICA)
Anual
VOLUME 6
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
01. A força eletromotriz induzida é dada pela taxa de variação do fluxo magnético, relativamente ao tempo. Então, a variação de 1 Wb/s
corresponde a E2 = 1 V. Pelas regras práticas do eletromagnetismo (mão direita/mão esquerda), a corrente induzida (i2) tem sentido
oposto ao da corrente eletrodinâmica (i1) gerada pela bateria de força eletromotriz E1 = 3 V. Assim, a corrente resultante é a diferença
entre essas correntes, como indicado na figura.
i1 – i2
i
i1 +
3V
–
E1 = Ri 1 ⇒ 3 = 2 i1 ⇒ i1 = 1,5 A
E = Ri ⇒ 1 = 2 i ⇒ i = 0,5 A i = i1 − i2 = 1,5 − 0,5 ⇒
2
2
1
 2
i2
B
•
i = 1 A.
R = 2Ω
Resposta: C
02.
φ = BA cos θ = 1⋅10 ⋅ 4 ⋅10 ⋅10
−∆φ − ( −4 ⋅ 10 )
=
= 2 ⋅ 10 V
E=
−2
−2
−1
= 4 ⋅ 10−5
−5
−5
∆T
2
Resposta: C
03. Observe a figura abaixo:
R
B
i
S
Circuito
Espira
A espira é atravessada por um campo magnético cuja intensidade depende da corrente elétrica que passa no circuito, da proximidade
entre a espira e o circuito e do ângulo entre o plano da espira e o plano do circuito. A passagem do campo pela espira provoca um
fluxo magnético (Φ = B·A·cosθ). Se este fluxo for alterado, aparecerá uma corrente elétrica na espira. Este fenômeno ocorrerá em três
situações:
• ao ligar ou desligar a chave.
• ao afastar ou aproximar a espira do circuito.
• ao girar a espira.
R
MOV
i
S
Circuito
Espira
aproximando
ou afastando
do circuito
Espira
R
Espira
girando
i
S
Circuito
Espira
Resposta: C
OSG.: 102184/16
Resolução – Física II
04. Pela regra da mão direita, os elétrons se morem no sentido anti-horário, e a corrente i no sentido horário.
E = BLV ⇒
1
1
⋅ i = ⋅ 0, 2 ⋅ 10
2
2
i = 2A
R ⋅ i = BLV
i = 2A
A
D
i
B
e
V
B
C
Resposta: B
05. Dados: n = 5; r = 3 cm = 3 · 10–2 m; ∆B = (3,5 – 1) = 2,5 T; ∆t = 9 ms = 9 · 10–3 s; π = 3.
A força eletromotriz média (Em) é dada pela variação do fluxo magnético (∆Φ) em relação ao tempo
Em =
(
2,5 × 3 × 3 × 10−2
∆Φ
∆BA
∆B π r 2
=n
=n
= 5×
9 × 10−3
∆t
∆t
∆t
)
2
=
5 × 2,5 × 3 × 9 × 10−4
⇒
9 × 10−3
Em = 3, 75 V.
Resposta: E
06. Para haver corrente elétrica induzida, deve haver variação do fluxo magnético através do anel. Isso só ocorre enquanto ele está entrando
ou saindo da região em que há campo magnético, ou seja, apenas em P1 e P3.
Resposta: C
07. ε = BLV
R ⋅ i = BLV
BLV
i=
R
B2 =
Fm = Bil
B2L2V
= 3, 75 ⋅ 10−3
Fm =
R
3, 75 ⋅ 10−3 ⋅ 3 3, 75 ⋅ 10−1 ⋅ 3 375 ⋅ 10−3 ⋅ 3 225 ⋅ 10−3
=
=
=
= 225 ⋅ 10−4
25 ⋅ 10−2 ⋅ 2
25 ⋅ 2
10
25 ⋅ 2
B = 225 ⋅ 10−4 = 15 ⋅ 10−2 = 0,150 T
Resposta: D
08. Como sabemos, im =
∆Q ε
ε.∆t ∆ΦB ∆t ∆ΦB
. =
= → ∆Q =
=
→ independe do tempo.
∆t R
∆t R
R
R
Resposta: D
09. A quantidade de força eletromotriz induzida na barra será:
ε = B · v · d ⇒ ε =0,1 T · 0,5 m / s · 0,1 m ∴ ε = 5 · 10–3 V
E a intensidade da corrente elétrica induzida é calculada com a 1ª lei de Ohm:
i=
ε
5 ⋅ 10−3 V
⇒i=
∴ i = 2,5 ⋅ 10−3 A
R
2, 0 Ω
A força aplicada na barra será igual à força magnética, de acordo com a expressão:
Fm = Ri2 ⇒ P = 2 Ω · (2,5 · 10–3)2 ∴ P = 12,5 · 10–6 W
Resposta: D
OSG.: 102184/16
Resolução – Física II
10. Em um transformador, a potência no primário é igual a potência no secundário. Logo,
P1 = P2
100 = V2 ⋅ i2
100
i2 =
5
i2 = 20 A
Como os aparelhos estão ligados em paralelo e todos requerem uma corrente de iap = 0,1 A, pela Lei de Kirchhoff, sabemos que a
corrente irá se dividir igualmente para cada um dos aparelhos. Desta forma, podemos calcular o número de aparelhos (n) que podem
ser alimentados conforme cálculo a seguir:
20
i
n= 2 =
iap 0,1
n = 200 aparelhos
Resposta: C
Aníbal – 10/05/16 – Rev.: KP
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