INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

1.

Uma espira retangular de 10cm de largura por 30cm de comprimento é colocada num campo de indução magnética uniforme, de módulo igual a 2,0 T. As linhas de indução formam um ângulo de 300 _{com o plano da espira.}

Calcule:

a) O fluxo do vetor indução magnética concatenado com a espira;

b) O fluxo citado, supondo o plano da espira perpendicular às linhas de indução e admitindo que a espira continue total-mente imersa no campo.

"Aos vivos, deve-se o respeito. Aos mortos, apenas a verdade." (Voltaire)

2.

Uma espira quadrada de 20cm de lado está totalmente imersa num campo de indução magnética uniforme e constante, de intensidade 4,0 T. Calcule o fluxo de indução através dessa espira, nos seguintes casos: a) O plano da espira é perpendicular às linhas de

indução;

b) O plano da espira é paralelo às linhas de indução.

4.

Um ímã em forma de barra reta, inicialmente em repouso em relação a uma espira circular, é abandonado acima dela e cai, atravessando-a.

Para o observador 0, qual é o sentido da corrente induzida na espira:

a)

Enquanto o ímã está em repouso em relação a ela?

b)

Um pouco antes de o ímã começar a atravessá-la?

c)

Logo após a passagem completa do ímã através dela?

5.

Na figura, o pólo sul de um ímã aproxima-se de um solenóide, que se acha ligado em série a um galvanômetro capaz de detectar cor-rentes de pequenas intensidades:

Durante essa aproximação:

a)

O galvanômetro não indica passagem de corrente.

b)

A extremidade do solenóide voltada para o ímã comporta-se como um pólo norte magnético.

c)

O galvanômetro detecta uma corrente de sentido variável periodicamente.

d)

A extremidade do solenóide voltada para o ímã comporta-se como um pólo sul magnético.

e)

Só passaria corrente no galvanômetro se o solenóide fosse dotado de núcleo de ferro.

6.

Nas situações descritas a seguir, determine o sentido da corrente elétrica induzida.

a) Uma espira condutora retangular fixa está em repouso, imersa num campo magnético de intensidade crescente:

b) Dentro de um

campo magnético uniforme e constante, uma haste condutora desli-za, com velocidade

_v

, sobre um fio condutor fixo, dobrado em forma de U:

c) Dentro de um campo magnético uniforme e constante, uma haste condutora desli-za, com velocidade

v

, sobre um fio condutor fixo, dobrado em forma de U:

d) Uma espira

condutora circular está sen-do achatada dentro de um campo mag-nético uniforme e constante:

7.

Uma espira condutora retangular, situada no plano do papel, está penetrando em um cam-po magnético uniforme e constante, com velo-cidade

v

, como indica a figura.

Em relação ao leitor, qual é o sentido da corrente induzida na espira: "Educai as crianças, para que não seja

a)

Enquanto ela está penetrando no campo, isto é, antes de estar totalmente dentro dele?

b)

Enquanto ela está totalmente dentro do campo?

c)

Quando a espira está saindo do campo?

8.

Um anel metálico circular, de raio R, está imerso numa região onde existe um campo de indução magnética uniforme _B, perpendicular ao plano da figura e apontando para dentro do papel:

Determine o sentido da corrente elétrica indu-zida na espira (horário ou anti-horário, em re-lação ao leitor) quando a intensidade de _B :

a)

crescer;

b)

decrescer;

c)

for constante.

9.

(ITA-SP) A figura a seguir representa um fio retilíneo pelo qual circula uma corrente de i ampères no sentido indicado.

Próximo do fio existem duas espiras retangu-lares A e B planas e coplanares com o fio. Se a corrente no fio retilíneo está crescendo com o tempo, pode-se afirmar que:

a) Aparecem correntes induzidas em A e B, ambas no sentido horário.

b) Aparecem correntes induzidas em A e B, ambas no sentido anti-horário.

c) Aparecem correntes induzidas no sentido anti-horário em A e horário em B.

d) Neste caso só se pode dizer o sentido da corrente induzida se conhecermos as áreas das espiras A e B.

e) O fio atrai as espiras A e B.

10.

(UFMG) A figura mostra um ímã e um aro circular. O eixo do ímã (eixo x) é perpendi-cular ao plano do aro (plano yz) e passa pelo seu centro.

Não aparecerá corrente na espira se ela:

a)

Deslocar-se ao longo do eixo x.

b)

Deslocar-se ao longo do eixo y.

c)

Girar em torno do eixo x.

d)

Girar em torno do eixo y.

11.

Um anel circular de raio R 2,0 m

π

= é introduzido num campo magnético uniforme, fican-do totalmente imerso nele, Sendo B = 1,5 Wb/m2_{, calcule o fluxo de indução}

através do anel, nos seguintes casos:

a) Quando o plano do anel é paralelo às linhas de indução;

b) Quando o plano do anel é perpendicular às linhas de indução;

c) Quando a normal ao plano do anel forma um ângulo

θ

(cos

θ

= 0,60) com as linhas de indução.

12.

(FMIT-MG) A figura abaixo representa a espi-ra ACDG, rígida e condutora, sendo puxada para a esquerda através do campo magnético _B, uniforme e constante, normal ao plano da espira e dirigido para dentro desta folha de papel:

Qual o sentido da força magnética atuante no trecho CD da espira?

13.

(UFMG) Um aro metálico com uma certa resistência elétrica desce um plano inclinado. Em determinado trecho, ele passa por uma região onde existe um campo magnético, como mostra a figura a seguir.

Com relação a essa situação, é correto afirmar que:

a)

Nada se pode dizer sobre a influência do campo magnético no tempo de queda, sem conhecer a resistência elétrica do aro.

b)

O campo magnético não influenciará no tempo de descida do aro.

c)

O tempo gasto pelo aro, para atingir a base do plano, é maior do que o tempo que ele gastaria se o campo magnético não existisse.

d)

O tempo gasto pelo aro, para atingir a base do plano, é menor do que o tempo que ele gastaria se o campo magnético não existisse.

14.

Uma barra de cobre MN, disposta perpendi-cularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme _B, move-se com veloci-dade

_v

perpendicular a _B.

Sendo B = 0,50 T, v = 100 m/s e



= 1,0 m o comprimento da barra:

a) Calcule o módulo da força eletromotriz induzida entre suas extremidades.

b) Determine a polaridade elétrica das extre-midades M e N.

15.

Um avião encontra-se em movimento retilíneo e horizontal, a 250 m/s, num local onde o campo magnético terrestre possui uma componente vertical de 2,0 . 10 –5 _{T de intensidade.}

Sabendo que a distância entre as extremidades das asas desse avião é igual a 20 m, calcule o módulo da força eletromotriz induzida entre esses pontos.

16.

Do instante t1 = 1,0 s ao instante t2 = 1,2 s, o fluxo de

indução magnética através de uma espira variou de

φ₁

= 2,0 Wb a

φ₂

= 8,0 Wb. Determine a força eletromotriz média induzida na espira, no intervalo de tempo entre t1 e

t2.

17.

Durante um intervalo de tempo de duração igual a 5 . 10

–2 _{s, uma espira percebe uma redução de fluxo de 5 Wb}

para 2 Wb.

a) Calcule a força eletromotriz média induzi-da. b) Interprete o sinal do resultado.

18.

(UFMS) O gráfico abaixo refere-se à variação de fluxo de indução magnética, φ, expresso em webers, em função do tempo, numa espira retangular.

Com relação ao módulo, expresso em volts, da força eletromotriz induzida,

ε

, é correto afirmar que:

01. no trecho AB, não há nenhuma força eletromotriz induzida.

02. no trecho BC, o módulo da força eletromotriz induzida é 1,0 volt.

04. no trecho CD, o módulo da força eletromotriz induzida é 2,0 volts.

08. no trecho DE, não há nenhuma força eletromotriz induzida.

16. no trecho EF, o módulo da força eletromotriz induzida é 2,0 volts.

32. apenas nos trechos AB e CD, pode existir força eletromotriz induzida.

Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas.

19.

(UFV-MG) Uma espira retangular está imersa em um campo magnético perpendicular ao seu plano. O lado direito da espira pode mover-se sem perder o contato elétrico com a espira, conforme a figura seguinte.

Dados: B = 0,5 T (apontando para fora); v = 2,0 m/s.

Arrastando para a direita o lado móvel da espira, com velocidade constante

_v

pode-se afirmar corretamente que a fem induzida nos terminais ab será igual a:

a)

8,0 . 10 –2 _{V, sendo o terminal a negativo e o terminal}

b positivo.

b)

6,0 . 10 –2 _{V, sendo a corrente elétrica dirigida de b}

para ª

c)

16 . 10 –2 _{V, sendo a corrente elétrica dirigida de b}

para a .

d)

16 . 10 –2 _{V, sendo a corrente elétrica dirigida de a}

para b.

e)

8,0 . 10 –2 _{V, sendo o terminal a positivo e o terminal}

b negativo.

"A boa educação é moeda de ouro, em toda parte tem valor." (Padre Antônio Vieira)

20.

O sistema esquematizado na figura está dis-posto num plano vertical. O resistor de resis-tência R = 5 Ω está ligado aos fios I e II, verti-cais, supostos ideais e muito longos:

Uma haste condutora ideal CD de compri-mento



= 1 m, pesando P = 10 N, é aban-donada do repouso e passa a mover-se sem atrito, sempre disposta perpendicularmente aos fios I e II.Determine a velocidade máxima atingida pela haste, sabendo-se que existe um campo mag-nético uniforme e constante perpendicular ao plano do sistema, como mostra a figura, e de intensidade B = 1 T. Despreze a influência do ar.

21.

(UFU-MG) A figura mostra uma haste metálica deslocando-se com velocidade constante v = 0,20 m/s sobre trilhos horizontais separados de d = 0,50m. Na região há um campo mag-nético uniforme, vertical, de intensidade B = 4,0 . 10 –4_{T, e a resistência R vale 2,0 .}

10 –5_{Ω. Despreze o atrito.}

a)

Qual a intensidade e o sentido da corren-te na haste metálica?

b)

Que força deverá ser aplicada à haste para mantê- la em movimento com veloci-dade constante?

c)

Qual a potência dissipada pela resistên-cia enquanto a haste se desloca?

"O homem sem paciência é como uma lamparina sem óleo." (Alfred Musset)

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