Questões sobre Indução Eletromagnética - 2012

1) Suponha que uma espira retangular de área igual a 2,4 x 10^-1 m²imersa em uma região onde existe um campo de indução magnética B, cuja intensidade é igual a 3 x 10^-2 T, perpendicular ao plano da espira. De acordo com as informações, determine o fluxo magnético através da espira.

a) Ф= 7,2 x 10^-3 Wb
b) Ф = 2,7 x 10^-3 Wb
c) Ф = 2,4 x 10^-3 Wb
d) Ф = 2,7 x 10^-5 Wb
e) Ф = 7,2 x 10^-5 Wb

Resposta:

A equação que nos fornece o cálculo do fluxo magnético é: Φ=B.A.cosθ. Como o θ é 0º, podemos dizer que o sentido de B coincide com o sentido do vetor normal à área da espira. Sendo assim, temos o fluzo através da espira é:

Φ=3 .10-2  .2,4 .10-1.cos⁡0o

Φ=7,2 .10-3  Wb

Alternativa B

2) Determine o valor da tensão elétrica induzida entre as extremidades de um fio condutor de 60 cm de comprimento que se move com velocidade constante de 40 m/s perpendicularmente às linhas de indução magnética de um campo de 12 T.

a) ε= 288 V
b) ε = 2,88 V
c) ε = 28,8 V
d) ε = 8,28 V
e) ε = 88,2 V

Resposta: Para determinar a tensão elétrica induzida nos terminais, isto é, nas extremidades de um fio condutor retilíneo, fazemos uso da seguinte equação:

ε=B .L .v

ε=12 .0,6 .40

ε=288 V

Alternativa A

3)A corrente elétrica induzida em uma espira circular será: 

a) nula, quando o fluxo magnético que atravessa a espira for constante
b) inversamente proporcional à variação do fluxo magnético com o tempo
c) no mesmo sentido da variação do fluxo magnético
d) tanto maior quanto maior for a resistência da espira
e) sempre a mesma, qualquer que seja a resistência da espira.

Resposta: A alternativa A diz que a corrente elétrica será nula se não houver variação do fluxo magnético que atravessa a espira. Sendo assim, de acordo com a lei de Faraday, se o fluxo magnético através da espira não variar com o passar do tempo, então, não haverá corrente elétrica induzida na espira. Portanto, a alternativa A está correta.

Alternativa A

4) Um solenóide ideal, de comprimento 50 cm e raio 1,5 cm, contém 2000 espiras e é percorrido por uma corrente elétrica de 3,0 A. O campo de indução magnética B é paralelo ao eixo do solenóide e sua intensidade é dada por B = µ0 . n . i, onde n é o número de espiras por unidade de comprimento e i é a corrente elétrica. Sendo µ0 = 4π .10^-7 N/A^2:

a) Qual é o valor de B ao longo do eixo do solenóide?
O valor de n é dado por:
n = 2000 / 0,5
n = 4000 = 4.103 espiras / metro
logo,
B = µ₀ . n . i = 4π . 10^-7. 4.10³ . 3
B = 150 x 10^-4
B = 1,5 . 10^-2 T

b) Qual é a aceleração de um elétron lançado no interior do solenóide, paralelamente ao eixo?
Como a velocidade é paralela ao campo, a força magnética é nula, portanto:
a = 0

5) Fluxo magnético é a grandeza física que representa a quantidade de linhas de indução magnética que atravessam uma determinada superfície. Sua medida no Sistema Internacional é weber ( Wb). Um Wb é: 

a) tesla . m

b) tesla . m²

c) gauss . m

d) gauss . m²

e) tesla/m

Resposta: Segundo o Sistema Internacional, a medida do Fluxo Magnético é dada em Weber (Wb), com isso um Wb é tesla multiplicado por metros quadrados.

Alternativa B

6) Num condutor fechado, colocado num campo magnético, a superfície determinada pelo condutor é atravessada por um fluxo magnético. Se por um motivo qualquer o fluxo variar, ocorrerá:  

a) curto circuito

b) interrupção da corrente

c) o surgimento de corrente elétrica no condutor

d) a magnetização permanente do condutor

e) extinção do campo magnético  

Resposta: Alternativa C

7) Suponha que uma espira quadrada de lado igual a 2 cm seja colocada em um campo magnético uniforme cuja intensidade vale 2 T. Determine o fluxo magnético nessa espira quando ela for colocada perpendicularmente às linhas de campo magnético.

a) Ф= 2,08 Wb
b) Ф= 3,18 Wb
c) Ф= 0,48 Wb
d) Ф= 0,28 Wb
e) Ф= 0,08 Wb

Resposta: Como a reta normal à espira não irá formar ângulo com as linhas de indução magnética, temos que θ = 0, e como cos 0º = 1, temos:

Φ=B.A.cosθ

Φ=2 .0,04 .cos 0º

Φ=2 .0,04 .1    ⟹    Φ=0,08 Wb

Alternativa E

8) Um capacitor de placas paralelas tem placas quadradas de 1,0 m de lado, como mostra a figura 18. Uma corrente de 2,0A carrega o capacitor, produzindo um campo elétrico entre as placas.

a)       Qual é a corrente de deslocamento através da região entre as placas?

b)       Qual é o valor de dE/dt nesta região?

c)       Qual é a corrente através do quadrado tracejado entre as placas?

Respostas: a) 2A; b) 2,3x10¹¹V/ms; c) 0,5A

9) Quando um capacitor de placas paralelas circulares, de 20cm de diâmetro, está sendo carregado, a densidade de corrente de deslocamento através da região entre as placas é uniforme e tem magnitude de 20A/m².

a) Determine a magnitude do campo magnético, B, a uma distância r=50cm do eixo de simetria da região. 

b) Determine dE/dt nesta região.

 Respostas: a) B=0,25mT; b) 2,3x10¹²V/ms.

10)O campo magnético induzido a 6,0mm do eixo de um capacitor de placas paralelas circulares e entre as placas é de 2,0x10^-7T. As placas têm raio de 3,0mm. A que taxa dE/dt está variando o campo elétrico entre as placas? 

Resposta: 24,0x10¹²N/Cs

PAOLA E LILIAN (: