Exercícios Resolvidos eletromagnestimo

Exercícios Resolvidos eletromagnestimo

(Parte 4 de 6)

1. Dois fios longos, retos e paralelos, situados no vácuo, são percorridos por correntes contrárias, com intensidade 2A e 4A, e separadas entre si de 0,20m. Calcule a intensidade do vetor indução magnética resultante no ponto P, indicado na figura. DADO: 7410/TmAµµ− =⋅⋅

Resolução

O fio 1, cria em P, um vetor campo magnético entrando no plano do papel, de intensidade:

µ pi pi pi

O fio 2 também cria, em P, um vetor indução magnética “entrando” no plano do papel, de intensidade:

µ pi pi pi

Portanto, a intensidade do vetor indução magnética resultante será:

10 cm 10 cm P

1. Uma carga 2qCµ=, com velocidade 10/vms=, penetra numa região onde atua um CMU de intensidade 10BT=, conforme a figura. Os vetores v e B formam um ângulo de 30º e estão contidos no plano (XZ). Determine o módulo, a direção e sentido da força magnética.

Resolução (a) A intensidade da força magnética é:

10 MAG MAG

F q V B sen F sen F N

(b) A direção da força magnética é perpendicular ao plano formado por v e B (plano XZ).

(c) O sentido é determinado pela regra da mão esquerda

1. Um condutor na forma retangular, de dimensões 10cm e 20cm (ver figura) está totalmente imerso em um campo magnético uniforme de intensidade 0,5BT=. Calcule a intensidade da força que atua em cada ramo do condutor e o momento de rotação a que ele fica submetido, quando a intensidade da corrente for de 2A.

θ q

Resolução Aplicando-se a regra da mão esquerda para determinar o sentido da força magnética, em cada ramo, tem-se: nos ramos AB e CD, as forças magnéticas têm intensidades nulas, pois as direções das correntes são paralelas às de B

; Nos ramos AD e BC, o ângulo entre B e i é igual a 90º, então

Pode-se ver, através da figura, que o condutor fica sujeito a um BINÁRIO DE FORÇAS.

D C i i

10 cm A B

D Ci i i i

1. Dois fios longos, retos e paralelos, situados no vácuo, são percorridos por correntes contrárias, de intensidade 12iA= e 24iA=. A distância entre os fios é de 0,1m. (a) Os fios se atraem ou se repelem? (b) Com que força, para cada metro de comprimento do fio?

(c) O que ocorrera se inverter o sentido da corrente 2i?

Resolução (a) Como as correntes têm sentido opostos, há repulsão.

(b) A intensidade da força para cada metro do fio é:

2 2 0,1MAG MAG i iF F Nd µ pi pi pi

(c) Invertendo o sentido da corrente 2i, têm-se ambas as correntes no mesmo sentido, ocasionando atração entre os fios.

INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA * Força eletromagnética induzida -()femiΩ

1. Um condutor retilíneo e horizontal, C, de resistividade 61,610cmρ− =⋅Ω⋅, área 20,2Acm= de secção transversal constante e comprimento 10cm= , move-se sem atrito sobre dois condutores paralelos e horizontais, 'A e 'B, de resistência elétrica desprezível, interligados por um amperímetro ideal. O conjunto está imerso num campo magnético uniforme e vertical, de intensidade 510BT− =. O condutor C tem velocidade constante 8/Vms=. Determine:

(a) A femi;

(b) A intensidade da corrente no amperímetro; (c) O peso do corpo suspenso, conforme a figura, que mantém a velocidade constante.

Resolução:

U eU Ri i i A R R

(c) Para que a velocidade seja constante, 0RF= ou seja: 5 1

MAGF T B i T T

T N P T Peso N

1. A figura mostra uma espira condutora formada por um semicírculo de raio 0,20rm= e três segmentos retos, o semicírculo está localizado em um campo magnético uniforme B que estar orientado para fora da página. A intensidade do campo é dada por

Corpo suspenso

24,02,03,0Btt=++, com B em teslas e t em segundos. Uma bateria ideal com 2,0batV= está ligada à espira. A resistência da espira é de 2,0Ω.

(a) Qual a intensidade e o sentido da indfem induzida ao redor da espira pelo campo B em

10ts=. (b) Qual a corrente na espira em 10ts=

Resolução ind d d BA dBA dt dt dt rA pi = ind

ind ind r d t t r m t em t s V

1. Um solenóide possui uma indutância de 53mH e uma resistência de 0,37Ω. Se ele for ligado a uma bateria, quanto tempo levará para que a corrente alcance metade do seu valor final de equilíbrio?

Resolução

A equação 1t i e

Nós mostra que a corrente i aumenta exponencialmente de zero até o seu valor final de equilíbrio /R . Seja 0to tempo que a corrente i leva para alcançar metade do seu valor de equilíbrio, então, a equação anterior nos dá /112t e R R

Explicitamos 0t cancelando R

, isolando

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