lista física magnetismo

CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO

2a Lista de Exercícios Extra - Unidade 2
1. Um longo solenóide (S), observado na Figura abaixo, possui 220 espiras/cm e é percorrido por uma corrente elétrica (i = 1, 5 A), seu diâmetro é de 3,2 cm. Em seu centro geométrico é colocado uma bobina com 130 espiras, possuindo diâmetro de 2,1 cm. A corrente no solenóde é reduzida à zero em 25 ms. Qual é a magnitude da força eletromagnética produzida na bobina C?

B
Devemos achar ε = N ∆Φ
, como tempo nós já temos (t = 25 × 10−3 s). Devemos achar o fluxo,
∆t
ΦB = BA, como não temos o valor de B, no enunciado, devemos achar.

B = µ0 in = (4π × 10−7

espiras
T.m
)(1, 5A)(220 −2 ) = 4, 15 × 10−2 T
A
10 m

Devemos achar a área de espira, como estamos falando e várias espiras conectadas, sua área é:
1
1
A = πd2 = π(2, 1 × 10−2 m)2 = 3, 56 × 10−4 m2
4
4
Desta forma o fluxo magnético é:
ΦB = BA = (4, 15 × 10−2 T ).(3, 46 × 10−4 m2 ) = 1, 44 × 10−5 W b
Assim a fem induzida será de: ε=N ∆ΦB
130.1, 44 × 10−5 W b
=
= 75 × 10−3 V
∆t
25 × 10−3 s

2. Uma espira em forma de semi-círculo de raio 0,20 m, como mostra a figura abaixo, é colocada em um campo magnético uniforme (B), possuindo sua direção para fora da página. O valor do campo magnético é dado pela equação: B = 4t2 + 2t + 3, onde B é dado em tesla e t em segundos. Qual é a magnitude e direção da força eletromotriz induzida quando t = 10 S?

B
É necessário achar o valor da fem, ε = N ∆Φ
, para isso devemos calcular a variação do fluxo
∆t
magnético, então devemos saber a área da espira.

1

πr2 π(0, 20m)2
=
= 0, 12 m2
2
2
Φ = B.A = (4t2 + 2t + 3)(0, 12m2 ) = (423 T )(0, 12m2 ) = 50, 76 W b
A=

ε=N

∆ΦB
1.50, 76W b
=
= 5, 01 V
∆t
10s

3. Utilizando o mesmo desenho da figura anterior, se for adicionado uma bateria ideal εbat , conectada na espira, possuindo uma valor de ε = 2, 0 V e a espira possuindo uma resistência de 2, 0 Ω. Calcule o valor da corrente elétrica, quando t = 10 s.
Como sabemos o valor da corrente de um circuito é calculado por