Questõessobre Indução e Transformadores Elétricos

Com o campo elétrico desativado, a aceleração da carga é dada por qvB/m , com m sendo a massa da partícula, na direção do campo magnético.

O ângulo de deflexão da agulha da bússola indica a direção do campo magnético produzido pela corrente que percorre o condutor.

O campo magnético gerado apenas pela corrente, passando pelo fio, varia com o inverso da distância ao quadrado.

O sentido da deflexão da agulha da bússola se inverte, caso a bússola seja colocada diretamente ABAIXO do fio.

Se uma corrente fluir no fio condutor de (S) para (N), a agulha sofre uma deflexão no sentido horário.

Sempre que o condutor for percorrido por uma corrente, o campo magnético resultante é devido ao campo magnético terrestre mais o campo magnético induzido pela corrente.

O inglês Michael Faraday (1791 – 1867) pode ser considerado um dos mais influentes cientistas de todos os tempos e seus trabalhos científicos ainda hoje têm repercussão na sociedade científico-tecnológica. Um dos mais importantes desses trabalhos é a lei de indução eletromagnética que leva seu nome – Lei de Faraday –, que trata de uma situação experimental envolvendo o ímã e uma espira. Essa Lei pode ser enunciada como: “a força eletromotriz induzida em uma espira fechada é proporcional à variação do fluxo magnético que a atravessa e inversamente proporcional ao intervalo de tempo em que ocorre essa variação”.

Em relação à Lei referida no texto, é correto afirmar que a força eletromotriz induzida na espira

A figura mostra uma espira metálica circular fixa e um ímã em forma de barra que pode se mover apenas para direita (D) ou para esquerda (E) e sempre sobre a linha tracejada que passa pelo centro da espira e é perpendicular ao plano que contém a espira. Enquanto o ímã estiver se movendo, circulará pela espira uma corrente elétrica induzida no sentido horário (H) ou anti-horário (A). Os dois polos magnéticos do ímã não estão identificados na figura. Sabe-se, apenas, que o polo mais próximo da espira é chamado de polo X.

Em relação a esse sistema, assinale a alternativa correta.

Uma espira condutora e circular está fixa, suspensa por uma haste isolante rígida, na posição representada na figura. Um ímã em forma de cilindro, com seus polos magnéticos norte (N) e sul (S), move-se em linha reta a partir do repouso no ponto A, no instante t0 = 0, até o ponto B, onde para novamente no instante t2 . A velocidade máxima do ímã, entre os pontos A e B, é atingida no instante t1 . O gráfico indica a velocidade escalar do ímã em função do tempo, entre os instantes t0 e t2 .

Considerando os sentidos horário e anti-horário indicados na figura, é correto afirmar que, devido ao movimento do ímã, a corrente elétrica induzida na espira circulará

A figura representa um campo elétrico uniforme, de intensidade 150 V/m, estabelecido na região entre duas placas planas e paralelas, em que as linhas vermelhas representam as linhas de força desse campo.

Sendo VA e VB os potenciais elétricos dos pontos A e B, a diferença de potencial UAB = VA – VB é igual a

Um dispositivo eletromecânico denominado solenoide é formado de 8.000 espiras por metro. Uma corrente elétrica de 0,5 A percorre o solenoide. A intensidade do vetor indução magnética originado na região central é de:

(Considere a permeabilidade magnética do meio no interior do solenoide: μ = 4 π x 10-7 T.m/A.)

Uma espira metálica retangular ABCD, de área constante, está totalmente imersa em um campo magnético uniforme horizontal criado na região entre dois polos magnéticos norte e sul, como representado na figura. Inicialmente, a espira está em repouso em um plano vertical perpendicular às linhas de indução do campo magnético.

Suponha que a espira gire 90º no sentido anti-horário, em torno de um eixo vertical, nesse campo magnético. Enquanto isso acontece,

Considere uma região com campo magnético uniforme de módulo 5,0 T. Qual é o módulo da força magnética sobre um pedaço de fio reto de tamanho 2,0 cm, percorrido por uma corrente elétrica de 50 μA com direção perpendicular ao campo magnético? Dado: 1 μA = 10−6 A.

Quando o cérebro humano se encontra em atividade, pequenos pulsos elétricos são produzidos na sua superfície. Embora de intensidade muito pequena, os campos magnéticos gerados por estes pulsos podem ser detectados pela técnica de magnetoencefalografia (MEG). Considere um pulso cerebral de corrente elétrica de magnitude 10 µA, onde 1 µA = 10−6 A. Se essa corrente percorresse um fio retilíneo infinito no vácuo, qual seria o campo magnético gerado por ela a uma distância de 20 cm do fio? Dado: permeabilidade magnética no vácuo = 4π x 10−7 N/A2 .

O ruído ritmado escutado pelos pacientes durante os exames de ressonância magnética em hospitais é proveniente da vibração de condutores elétricos produzida por forças magnéticas. A figura abaixo ilustra um trecho fixo de um condutor, na forma de um U invertido, situado numa região de campo magnético uniforme, de intensidade 3,00 T e direção e sentido indicados pelos símbolos × na figura. Quando uma corrente elétrica i = 200 A percorre o trecho mostrado do condutor, calcule o módulo da força magnética resultante sobre ele.

  

A parte principal de um equipamento de ressonância magnética hospitalar é o magneto. Em um dado equipamento, o magneto produz um campo magnético constante e uniforme, de módulo B = 3,0 T e direção horizontal, no espaço onde o paciente será localizado. A figura abaixo mostra uma região das linhas de campo do magneto onde passa um fio condutor fino. Sabendo que em dado instante circula pelo fio condutor uma corrente elétrica de 140 A, calcule o módulo da força magnética sobre o trecho do fio condutor de comprimento total 9 cm mostrado na figura.

  

Sejam dois condutores A e B perpendiculares entre si e de comprimento infinito. Inicialmente o condutor A passa a ser percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. Isso gera um campo magnético nos pontos P1 e P2, equidistantes dos condutores A e B, conforme o esquema abaixo. Num segundo momento, o condutor B também passa a ser percorrido por uma corrente de mesma intensidade i. Comparando-se os campos magnéticos gerados nos pontos P1 e P2 antes e depois do segundo condutor passar a ser percorrido pela corrente i, podemos afirmar que:

Um magnetron de um forno de micro-ondas emite ondas eletromagnéticas com frequência de 2450MHz. Considerando-se π igual a 3, a razão carga/massa do elétron igual a 1,76.1011C/kg, o módulo do vetor indução magnética necessário para que os elétrons se movam em órbitas circulares com essa frequência, medido em 10−2 T, é de aproximadamente

Um cíclotron é um equipamento usado para acelerar partículas eletricamente carregadas a velocidades muito elevadas, enquanto seguem uma trajetória que se expande em espiral. As partículas carregadas estão submetidas tanto a um campo elétrico quanto a um campo magnético. Sobre o princípio de funcionamento do cíclotron, considere as afirmativas a seguir.

I. No cíclotron, um dos campos é responsável pela variação do módulo da velocidade das partículas e o outro, pela variação da direção da velocidade, fazendo que as partículas tenham uma trajetória curva.

II. O campo elétrico, por meio da força elétrica, atua de modo a alterar a direção da velocidade das partículas.

III. O campo magnético, por meio da força magnética, faz variar o módulo da velocidade das partículas.

IV. A força magnética, que atua sobre uma partícula eletricamente carregada, é sempre perpendicular à direção da sua velocidade.

Assinale a alternativa correta

Uma espira condutora, de resistência elétrica R, está sendo rotacionada em torno de um eixo perpendicular a um campo magnético constante externo. O giro promove uma variação periódica no fluxo magnético, através da espira que está representado no gráfico ao lado. No gráfico, o fluxo se anula nos instantes de tempo t = 0; 1,5; 2,5; 3,5 e 4,5 e atinge valores constantes nas proximidades dos instantes t = 1,0; 2,0; 3,0 e 4,0. Nessa perspectiva, assinale a alternativa CORRETA.