Intensivo Pré Vestibular - 07 fisica c

Intensivo Pré Vestibular - 07 fisica c

(Parte 5 de 5)

01. Se dobramos a corrente i, o campo magnético gerado pelo fio dobra. 02. Se invertermos o sentido da corrente, inverte-se o sentido do campo magnético gerado pelo fio.

04. O campo magnético gerado pelo fio cai 1/r2, onde r é a distância ao fio. 08. Se colocamos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa uma corrente no mesmo sentido de i, não haverá força resultante entre fios. 16. Se colocarmos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa corrente no sentido inverso a i, haverá uma força repulsiva entre os fios. 32. Caso exista uma partícula carregada, próxima ao fio, será sempre diferente de zero a força que o campo magnético gerado pelo fio fará sobre a partícula.

5) (Santa Cecília-SP) Um trecho MN de um fio retilíneo com comprimento de 10 cm, conduzindo uma corrente elétrica de 10 ampères, está imerso em uma região, no vácuo, onde existe um campo de indução magnética de 1,0 tesla, conforme a figura. A força que age no trecho do fio é:

a) 1,0 newton, para dentro do papel. b) 0,5 newton, para fora do papel. c) 1,0 newton, no sentido do campo. d) 1,5 newton, no sentido oposto ao do campo. e) 1,0 newton, para fora do papel.

Inclusão para a Vida Física C

6) (PUC-SP) Um condutor retilíneo de comprimento 0,5 m é percorrido por uma corrente de intensidade 4,0 A. O condutor está totalmente imerso num campo magnético de intensidade 10-3 T, formando com a direção do campo um ângulo de 30º. A intensidade da força magnética que atua sobre o condutor é:

7) Dois condutores retos e extensos, paralelos, são separados por r = 1m e percorridos por correntes iguais de 1A e de mesmo sentido.

Se ambos estão no vácuo (µ0 = 4π .10-7 T.m/A). Caracterize a força magnética entre eles por centímetro de comprimento. a) 3,0x10-9N b) 2,5x10-9N c) 2,0x10-9N d) 1,0x10-9N e) 1,5x10-9N

8) Dois fios longos, retos e paralelos, situados no vácuo, são percorridos por correntes contrárias, de intensidades i1 = 2A e i2 = 4A. A distância entre os fios é de 0,1 m. a) Os fios se atraem ou se repelem? b) Com que força, para cada metro de comprimento do fio? c) O que ocorrerá se inverter o sentido da corrente i2? Dado: permeabilidade magnética do vácuo:

μ0 = 4π .10-7 T . m/A.

AULA 12

Indução Eletromagnética Fluxo Magnético

Sendo θ o ângulo entre e , definimos o fluxo (φ) de através da superfície, pela equação:

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de fluxo magnético é o weber (Wb).

Força eletromotriz induzida

Suponhamos que a corrente induzida tenha intensidade i e o circuito tenha resistência R. Tudo se passa como se houvesse no circuito um gerador de força eletromotriz E, dada pela equação vista na aula de corrente elétrica:

E = R . i

Essa força eletromotriz é chamada de força eletromotriz induzida.

Variações de Fluxo

Como o fluxo é dado por: φ = B . A . cos θ, percebemos que o fluxo pode variar de três maneiras:

1ª) variando o campo magnético

2ª) variando a área A 3ª) variando o ângulo θ (girando o circuito)

Lei de Lenz

Heinrich Lenz (1804-1865), nascido na Estônia, estabeleceu um modo de obter o sentido da corrente induzida:

A corrente induzida tem um sentido tal que se opõe à variação de fluxo.

Lei de Faraday Suponhamos que o fluxo magnético que atravessa um circuito sofra uma variação Δφ num intervalo de tempo Δt. O valor médio da força eletromotriz induzida nesse intervalo de tempo é dado, em módulo, por:

No entanto o sinal "menos" serve apenas para lembrar da lei de Lenz, isto é, que a força eletromotriz induzida se opõe à variação de fluxo.

Condutor Retilíneo movendo-se sob a Ação de Campo Magnético Uniforme Na Fig. representamos um condutor em forma de U sobre o qual move-se, com velocidade , um condutor reto WZ. O conjunto está numa região em que há um campo magnético uniforme , perpendicular ao plano do circuito. Na posição da Fig., a área do circuito é:

Assim, temos:

Transformadores

Transformador de tensão é um dispositivo capaz de elevar ou rebaixar uma ddp.

Sejam N1 e N2 os números de espiras no primário e secundário, respectivamente. Pode-se então demonstrar que:

Onde V1 e V2 são tensões no primário e secundário respectivamente.

Exercícios de Sala #

1) O campo Magnético uniforme de indução , em uma região, tem intensidade 0,5 T. Calcule a fem induzida em um condutor retilíneo de 10 cm de comprimento, que se desloca com velocidade de 1 m/s.

GABARITO DOS EXERCÍCIOS 06 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 E D 68 19 E A C A φ = B. A . cos θ |E|=BLv

Física C Inclusão para a Vida

2) Um transformador está ligado a uma tomada de 120V. Seu primário tem 800 espiras. Calcule o número de espiras do secundário, sabendo que a ele é ligada uma campainha de 6V.

3) (UFLA/MG) A figura a seguir representa um transformador que serve para elevar ou reduzir níveis de tensão (voltagem). Com relação à indicação do ponteiro do galvanômetro (G) e a posição da chave ( C ), pode-se afirmar que: a) O ponteiro do galvanômetro irá defletir no sentido horário enquanto a chave ( C ) permanecer fechada. b) O ponteiro do galvanômetro irá defletir no sentido antihorário, enquanto a chave ( C ) permanecer fechada. c) O ponteiro do galvanômetro sofrerá deflexões somente nos instantes em que se fechar ou abrir a chave. d) Considerando a chave ( C ) fechada não haverá deflexão instantânea do ponteiro no instante de sua abertura. e) O ponteiro do galvanômetro ficará oscilando enquanto a chave ( C ) permanecer fechada.

1) (PUC-RS) Responder à questão com base nas informações e figura abaixo. Uma bobina está próxima de um ímã em forma de barra como indica a figura. Três situações podem ocorrer, alternativamente: I. Somente o ímã se move. I. Somente a bobina se move. I. Os dois se movem, ambos com mesma velocidade em sentidos contrários. De acordo com os dados acima, é correto dizer que será induzida uma força eletromotriz nos extremos da bobina: a) somente na situação I. d) em nenhuma das situações. b) somente na situação I. e) em todas as situações. c) somente nas situações I e I.

2) (UFSC-2002) Em um laboratório de Física experimental, um ímã é deixado cair verticalmente, através de um solenóide longo, feito de fio de cobre esmaltado, tendo pequena resistência ôhmica, em cujas extremidades temos conectado um galvanômetro (G). A situação está ilustrada na figura ao lado. Em relação à situação descrita, assinale a(s) proposição (ões) correta(s). 01. A presença do solenóide não afeta o movimento de queda do ímã. 02. Com o movimento do ímã, surge uma força eletromotriz induzida nas espiras do solenóide e o galvanômetro indica a passagem de corrente. 04. Ao atravessar o solenóide, o ímã fica sob a ação de uma força magnética que se opõe ao seu movimento, o que aumenta o tempo que esse ímã leva para atravessar o solenóide. 08. Ao atravessar o solenóide, o ímã fica sujeito a uma força magnética que se adiciona à força peso, diminuindo o tempo que o ímã leva para atravessar o solenóide. 16. O sentido da corrente induzida no solenóide, enquanto o ímã está caindo na metade superior do solenóide, tem sentido oposto ao da corrente induzida enquanto o ímã está caindo na metade inferior do solenóide.

32. O galvanômetro não indica passagem de corrente no solenóide durante o movimento do ímã em seu interior. 64. Parte da energia mecânica do ímã é convertida em calor, nas espiras do solenóide, por efeito Joule.

3) (PUC-RS) O fenômeno da indução eletromagnética é usado para gerar praticamente toda a energia elétrica que consumimos. Esse fenômeno consiste no aparecimento de uma força eletromotriz entre os extremos de um fio condutor submetido a um: a) campo elétrico. b) campo magnético invariável. c) campo eletromagnético invariável. d) fluxo magnético variável. e) fluxo magnético invariável.

4) (UFSC/89) Na figura abaixo, o condutor CD tem resistência desprezível e mede 60,0 centímetros de comprimento, movimentando-se sobre dois trilhos condutores, com velocidade constante e igual a 80,0 metros por segundo para a direita. O campo magnético aplicado é uniforme, perpendicular ao plano da página e o seu sentido é “saindo” da figura. Sabendo-se que a intensidade (módulo) de é 10,0 teslas, que a resistência R vale 20,0 ohms e existe o aparecimento de uma força eletromotriz induzida, determine o valor da corrente elétrica medida pelo amperímetro (suposto ideal), em ampères.

5) (UFSC-2003)Duas espiras, uma retangular e outra circular, são colocadas próximas a um fio retilíneo percorrido por uma corrente constante I, como se mostra na figura abaixo. As espiras são submetidas às forças 1Fr e 2Fr de maneira a se deslocarem com uma mesma velocidade v , constante, que as afasta do fio. A área da espira retangular é o dobro da área da espira circular.

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Como a corrente no fio permanece constante, não ocorre variação do fluxo magnético através das espiras e, portanto, nenhuma corrente é induzida nas mesmas. 02. Como o fluxo magnético varia através da área das espiras, uma corrente induzida se estabelece em ambas as espiras. 04. O sentido da corrente induzida na espira circular é horário e na espira retangular é anti-horário. 08. Quanto maior a velocidade com que as espiras se afastam do fio, maiores são as correntes induzidas nas espiras.

16. Parte do trabalho realizado pelas forças 1Fr e 2Fr transformado em calor por efeito Joule nas espiras. 32. As espiras têm áreas diferentes, porém têm a mesma velocidade; assim, o valor da corrente induzida é o mesmo nas duas espiras e, como ambas se afastam do fio, o sentido das correntes induzidas é o mesmo, ou seja, tem sentido horário. 64. Como a área da espira retangular é o dobro da área da espira circular, a corrente induzida na espira retangular é maior do que a corrente induzida na espira circular.

Inclusão para a Vida Física C

6) (UFSC-2004) Uma espira retangular de fio condutor é posta a oscilar, no ar, atravessando em seu movimento um campo magnético uniforme, perpendicular ao seu plano de oscilação, conforme está representado na figura abaixo. Ao oscilar, a espira não sofre rotação (o plano da espira é sempre perpendicular ao campo magnético) e atravessa a região do campo magnético nos dois sentidos do seu movimento. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01. Como a espira recebe energia do campo magnético, ela levará mais tempo para atingir o repouso do que se oscilasse na ausência dos ímãs. 02. O campo magnético não influencia o movimento da espira. 04. Parte da energia mecânica será convertida em calor por efeito Joule. 08. A espira levará menos tempo para atingir o repouso, pois será freada pelo campo magnético. 16. O sentido da corrente induzida enquanto a espira está entrando na região do campo magnético, é oposto ao sentido da corrente induzida enquanto a espira está saindo da região do campo magnético. 32. Os valores das correntes induzidas não se alteram se substituímos a espira retangular por uma espira circular, cujo raio seja a metade do lado maior da espira retangular. 64. As correntes induzidas que aparecem na espira têm sempre o mesmo sentido.

GABARITO DOS EXERCÍCIOS 07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

21 E 86 D 24 94 28 0

(Parte 5 de 5)

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