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  • Publicado : 16 de junho de 2011
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A Lei de Faraday e Indutância

1) O fluxo magnético através duma espira varia de acordo com a relação (=6 t2 + 7,2 t, sendo t em segundos e ( em miliwebers. Qual a f.e.m. induzida na espira no instante t=2s? Se a espira estiver ligada a uma resistência de 10 ohm, qual será a corrente a passar no circuito no instante t=4s?

2) Considere uma espira circular de raio de 15 cm. A espira roda comuma freq. angular de 2 rad./s e o seu eixo de rotação está perpendicular ao campo magnético externo de valor de 0,4 Wb/m2. Calcule a f.e.m. induzida. (Considere que para t=0, os vectores dS e B são paralelos)

3) Considere uma espira circular de raio de 50 cm. A espira encontra-se mergulhado num campo magnético externo (variável), B(t) = 0.2 + 0.02t (T), perpendicular ao plano definido pelaespira. Calcule a f.e.m.i. na espira.

4) Considere uma espira circular de raio variável : r(t) = 10 + 5 sen(2t) cm. Esta espira está colocada no plano perpendicular a um campo magnético de 0,2 mTesla (o vector normal à sua superfície está paralelo ao campo magnético). Qual a f.e.m. induzida na espira?

5) Um solenóide comprido tem 250 espiras/cm e uma corrente de 1,5A. No seu centro encontra-seuma bobina pequena de raio 1 cm e de 200 espiras. A corrente no solenóide é reduzido para zero e depois aumento para 1,5A no sentido contrário numa taxa constante. O processo leva 100ms. Qual a f.e.m. induzida na bobina antes, durante, e depois da variação da corrente? ( π2 =10 )

6) Uma bobina de indutância 53 mH está ligado a uma resistência de 10 ohm e uma pilha de 12V. Qual a energiaarmazenada no campo magnético após a corrente atingir o seu valor de equilíbrio?

7) Um indutor de 12H transporta uma corrente de 2,0A. De que modo pode-se gerar uma f.e.m. de 60V?

8) Dois indutores estão ligados em série. Mostre que a indutância equivalente é dada por:
Leq. = L1 + L2

9) Dois indutores estão ligados em paralelo. Mostre que a indutância equivalente é dada por:1 / Leq. = 1 / L1 + 1 / L2

10) A corrente I que percorre um indutor de 4,6 mH varia com o tempo. Determine a f.e.m. induzida durante os seguintes intervalos de tempo:
i) Em dois mili-segundos, a corrente aumenta de 0 Amp. para 7 A.
ii) Em seguida, em 3 ms, a corrente é reduzida por 2 A
iii) Em 1 ms, a corrente volta para 0 Amp.

11) Considere um indutor, de 4 H, eum condensador, de 100mF, ligado em série com uma resistência de 20 ohm. Se a corrente a passar no circuito for dada por I(t) = 2 cos((t) , qual a diferença de tensão aos terminais dos três elementos?

(1) -31,2 mV / -5,52mA (2) Fluxo=Bπr2cos(ωt) femi=0,05652sen(2t) (V) (3) femi=0.005π (V) (4) -(2π*10-6)*(2cos2t + cos2tsen2t) (V)
(5) 0 / -2π2*10-3 *(dI/dt)=0.1 (V) /0 (6) 38,16mJ (7) Reduzir a corrente para 0A em 0,4 s (não é a única resposta válida). (10) -0,0046 * dI/dt = (i) -16,1 (V) (ii) -3,067 (V) (iii) -23 (V) (11) VR=IR VL = -LdI/dt Vc = [pic]

12) Considere um conjunto de cinco espiras circulares, cada de raio de 20 cm. O conjunto encontra-se mergulhado num campo magnético externo (variável), B(t) = 0.2 + 0.02t(T). O campo magnético faz um ângulo de 30º com a superfície definida pelas espiras (60º com o normal à superfície).
a) Calcule a f.e.m.i. nas espiras.
b) Une-se as duas extremidades das espiras com um fio eléctrico; considere que as espiras têm uma resistência de R=20(Ω) e calcule a corrente induzida nas espiras.
c) A corrente induzida vai circular em qual sentido?
d) A correnteinduzida vai produzir um campo magnético (o campo magnético induzido): este campo aponta em qual sentido? Relacione a sua resposta com a Lei de Lenz.
e) Calcule a ordem de grandeza do campo induzido no centro das espiras. Comente.

13 Um fio metálico de massa m e comprimento l, desliza sem atrito em dois carris compridos de cobre, verticais, unidos numa extremidade. O conjunto tem uma...
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