Exercícios - Assunto 08 - Indução eletromagnética

Prévia do material em texto

Exercícios - Assunto 08 - Indução eletromagnética
1. Um anel condutor move-se da esquerda para a direita em um campo magnético uniforme, como mostra a figura. Em quais regiões existe uma corrente induzida no anel?
Você acertou!
Nas regiões B e D.
Por que esta resposta é a correta?
Nessas duas regiões está havendo variação do fluxo magnético.
2. Qual das seguintes ações induzirá uma corrente em uma espira em presença de um campo magnético uniforme?
Você acertou!
Diminuir a intensidade do campo.
Por que esta resposta é a correta?
Para que seja induzida uma corrente elétrica numa espira, é necessário um campo magnético variável.
3. Apresenta-se na figura um condutor em forma de U, o qual é fechado por outro condutor móvel, que possui um comprimento de 10 cm. O condutor móvel pode se deslocar perpendicularmente ao condutor em forma de U, tal que o conjunto se torna uma espira de área variável. O conjunto (U mais condutor móvel) está disposto de modo a ser perpendicular às linhas de campo magnético uniforme. O módulo do vetor campo magnético vale 5 x 10-3 T.
Calcule a variação do fluxo magnético através da espira quando o condutor móvel se desloca 4 cm.
Resposta correta
ΔΦB = 2,0 x 10 -7 Wb
Por que esta resposta é a correta?
Para calcular o fluxo magnético do deslocamento do condutor móvel, é necessário calcular inicialmente o aumento da área da espira. Assim, como o comprimento inicial do condutor móvel é 10 cm e sabemos que a espira sofreu um aumento de 4 cm, podemos obter a área da espira.
A = L. Δx = 10 x 4 = 40 cm2 = 40 x 10-4 m2
Como o vetor campo magnético é constante na região, a variação do fluxo magnético será:
ΔΦB = BA cosθ
ΔΦB = (40 x 10-4)(5,0 x 10-5) cos 0°
ΔΦB = 2,0 x 10-7 Wb
4. A figura abaixo representa uma bobina composta de 20 espiras circulares de raio igual a 5 cm. A bobina encontra-se inserida em um campo magnético uniforme, conforme é possível observar na imagem, cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da bobina. O vetor campo magnético possui um módulo igual a 2,0 x 10-5 T.
Calcule o módulo do fluxo magnético através da espira e de toda a espira.
Você acertou!
ΦB = 1,57 x 10 -7 Wb
ΦBtotal = 3,14 x 10 -6 Wb
Por que esta resposta é a correta?
Para calcular o fluxo magnético através de uma espira, podemos utilizar a equação para o cálculo do fluxo, porém, em primeiro lugar, precisamos calcular a área, com auxílio do raio:
r = 5,0 cm = 0,05 m
A = π r2 = π. (0,05)2=7,85 × 10-3 m2
O ângulo formado entre o vetor A da espira e o campo magnético é igual a 0°. Assim,
ΦB = BA cosθ
ΦB = (2,0 x 10-5)(7,85 x 10-3) cos 0°
ΦB = 1,57 x 10-7 Wb
Para calcular o fluxo magnético total através de toda bobina, basta multiplicar o resultado por 20:
ΦB = 20.(1,57 x 10-7Wb)
ΦB = 3,14 x 10-6Wb
5. Em uma experiência realizada no laboratório de física, foi utilizada uma espira de seção reta de área igual a 12 cm2, a qual está livre para girar desde uma posição na qual seu plano é perpendicular ao campo magnético da Terra até que sua posição seja paralela a esse campo. O campo magnético da Terra possui um valor de 6,0 x 10-5 T. Determine o fluxo magnético que passa pela espira antes de ser girada.
Resposta correta
7,2 x 10-8 Wb.
Por que esta resposta é a correta?
Para calcular o fluxo magnético, deve-se considerar a equação abaixo:
ΦB = BA cosθ
ΦB = (6,0 x 10-5)(12 x 10-4) cos 0°
ΦB = 7,2 x 10-8 Wb