Em tubulações industriais, todas as soldas realizadas devem ser verificadas e submetidas a exames para identificação de possíveis falhas, como trincas, poros e inclusões. Um dos testes realizados em soldas é a radiografia. Antes de se iniciar o teste, é necessário determinar o tempo de exposição à radiação pela peça ensaiada, calculado a partir do fator de exposição FE = (A x t) / d² , onde:

• A é a atividade da fonte radioativa em milicurie (mCi); • t é o tempo de exposição à radiação em minutos (min); • d é a distância fonte-filme (dff) em cm (cm).

No gráfico a seguir, o fator de exposição é correlacionado à espessura de uma peça, em função de uma determinada densidade radiográfica D, que determina a nitidez da imagem gerada pela radiografia.




Em determinada tubulação, a parede de um tubo foi soldada durante uma manutenção. Sua espessura final no cordão de solda atingiu 25 mm. Uma gamagrafia com Ir 192 como fonte foi realizada para ensaiar a solda. Considerando o gráfico, bem com os dados d = 80 cm A (Ir 192) = 20.000 mCiD = 2, qual o tempo de exposição para ensaiar a peça soldada? 

Uma espira condutora quadrada imersa em um campo magnético uniforme  , que tem direção do eixo x, gira em torno do eixo y com um ângulo Φ em relação ao eixo z, conforme a figura.



Com base nos dados informados, qual é o ângulo que permite fluxo magnético máximo através da espira e, a partir da posição indicada na figura, quantas vezes ela inverte o sentido da corrente a cada ciclo?

Uma espira circular de raio r = 0,1m está em um campo magnético uniforme que varia de acordo com a equação B(t)=2·t(T/s), onde t é o tempo em segundos. Sabendo que a espira está inicialmente no plano perpendicular ao campo magnético, assinale a alternativa CORRETA que apresente a magnitude da força eletromotriz induzida na espira após 5 segundos:

A fonte de energia de um carro elétrico é a bateria de tração que pode ser carregada por uma fonte de alimentação externa ou, quando o veículo está freando, pelo movimento reverso do motor. O processo de carregamento da bateria de tração do carro elétrico, quando ele está freando, ilustra uma das leis gerais da Teoria Eletromagnética. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o enunciado dessa lei.

No experimento clássico de indução Faraday/Lenz aproxima-se o mesmo ímã, com a mesma velocidade, de duas espiras diferentes. As duas espiras são feitas a partir de fios idênticos de resistividade ρ, porém a segunda espira (figura B) tem o dobro do raio da primeira espira (figura A), conforme mostram as figuras abaixo.

Nomeia-se a força eletromotriz induzida em A como ε_A e a corrente induzida em A como i_A. Essas mesmas grandezas para situação B são ε_B e i_B. Assinale a alternativa que apresenta as informações corretas sobre a comparação entre essas variáveis.

Para uma aula prática no laboratório de eletromagnetismo, foi montado, em uma bancada, um sistema composto por uma fonte de corrente alternada e por um transformador ajustável com núcleo de ferro em forma de U. A fonte pode ser regulada de 0 a 30 volts e opera a uma frequência de 60 Hz. Por sua vez, o transformador apresenta a funcionalidade de ajuste das bobinas primária e secundária, que podem ser configuradas de modo a atender às necessidades específicas do experimento. Para essa atividade, foram utilizadas uma bobina primária com 250 voltas e uma bobina secundária de 1000 voltas. Desprezando a resistência das bobinas, se, na fonte primária, a tensão for de 4 V, a tensão produzida na bobina secundária será de

Antes de qualquer atividade no laboratório de física, é importante que o técnico prepare as bancadas de forma que elas estejam apenas com os materiais e equipamentos propostos para essa atividade. Além disso, todos os equipamentos devem ser testados previamente para que os alunos não utilizem equipamentos defeituosos. Durante o preparo de uma prática sobre transformadores elétricos, uma fonte elétrica apresentou uma falha crítica e começou a pegar fogo. Tendo conhecimento das normas de segurança, o técnico do laboratório agiu, de maneira apropriada, ao isolar, prontamente, a área e dispersar as chamas fazendo uso de um extintor para incêndio de

Em uma pesquisa sobre eletromagnetismo, um físico realiza um experimento com um fio condutor retilíneo, por onde passa uma corrente elétrica contínua (I). O fio é colocado verticalmente e uma bússola é posicionada próxima a ele, alinhada, inicialmente, com o campo magnético da Terra. À medida que a corrente no fio é aumentada, observa-se uma deflexão crescente da agulha da bússola. Considerando-se o comportamento da agulha, o campo magnético gerado pelo fio e os princípios do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Os transformadores foram fundamentais para a distribuição eficiente de energia elétrica no século XX, permitindo o uso de altas tensões para minimizar 3 perdas em longas distâncias. 

I- Perdas por efeito Joule: Quando a corrente elétrica flui pelos cabos condutores, parte da energia elétrica é convertida em calor devido à resistência elétrica do material. Essas perdas aumentam com o quadrado da corrente e são a razão principal para usar altas tensões na transmissão, pois isso reduz a corrente para a mesma potência transmitida. 

II- Perdas por efeito corona: Ocorrem quando há ionização do ar ao redor dos condutores em linhas de transmissão de alta tensão. Isso causa pequenas descargas elétricas e dissipação de energia. Essas perdas são mais significativas em tensões muito altas, especialmente, em condições de umidade.

III- Perdas por correntes parasitas, (ou correntes de Foucault): São causadas pela indução de correntes em materiais condutores próximos, como núcleos de transformadores ou cabos, devido às variações do campo magnético. Essas perdas geram calor e precisam ser minimizadas através de técnicas como o uso de núcleos laminados ou materiais com baixa condutividade elétrica.

Esses dispositivos, baseados na lei de Faraday Lenz, convertem tensões primárias em secundárias de acordo com a razão entre o número de espiras. Julgue um transformador ideal com N1 = 150 espiras na bobina primária e N2 = 300 espiras na secundária. Uma tensão alternada de V1 = 120V é aplicada na bobina primária.  

Qual será a tensão na bobina secundária? 

No final do século XIX, o desenvolvimento de cabos submarinos revolucionou as telecomunicações, permitindo a transmissão de mensagens entre continentes. Esses cabos, baseados na indução eletromagnética descrita por Faraday Lenz, enfrentaram desafios relacionados a correntes induzidas indesejadas. Suponha-se que um cabo tenha uma variação de campo magnético interno de Bi = 0,02T para Bf = 0,05T em um intervalo de tempo ∆t = 0,01s. A secção transversal do cabo é A = 0,005m2. Qual é a força eletromotriz média gerada no cabo? 

Um técnico de laboratório no IFTO de Palmas é solicitado pelo professor de Física para montar um experimento simples a respeito de algumas propriedades do eletromagnetismo. É sugerido que o mesmo monte um enrolamento de fios para que seja possível construir um protótipo de autofalante. Inicialmente, o técnico produz o enrolamento sem a presença de um núcleo e com apenas uma espira circular de raio 24 cm, na qual percorre uma corrente elétrica de intensidade 9 A. Sabendo que a permeabilidade magnética do vácuo é dada por μ0 = 4π.10-⁷ T.m/A, a intensidade do vetor indução magnética no centro da espira é: 

Uma esfera maciça, de raio igual a 2,0 cm, carregada com densidade de carga volumétrica uniforme (ρ = 1,89 nC/m³ ), está envolvida por uma casca concêntrica de mesma densidade de carga, com raio interno igual a 3,0 cm e raio externo igual a 4,8 cm. Use a permissividade elétrica igual a 9 X10^-12 C ² /Nm² . Qual o módulo do campo elétrico para um ponto a 4,0 cm do centro?

Deseja-se construir um fotômetro (dispositivo capaz de medir a intensidade luminosa) que será utilizado num ambiente iluminado por uma única fonte de 500 W, considerada puntiforme e de emissão uniforme em todas as direções. De acordo com a teoria eletromagnética, a razão entre o valor quadrático médio (rms) do campo elétrico, medido à distância de 5,0 metros, e o valor rms do campo magnético, medido a 1,0 metro dessa fonte, será (em 10⁸ m/s) de, aproximadamente: (Dados: a velocidade na luz no vácuo c = 3,0×10⁸ m/s).

Uma balança de corrente é mostrada na figura 11 onde o campo magnético B no centro da bobina exerce uma força sobre um fio reto de uma espira de largura  e comprimento α , através do qual passa uma corrente I. Esta força pode ser escrita como  Tal força produz um torque T em relação ao seu eixo de rotação  .
Para manter a espira nivelada horizontalmente, deve-se produzir um torque com sentido oposto, o que pode ser feito colocando-se um objeto de massa m sobre a haste da balança, a uma distância do eixo de rotação de forma que se satisfaça a relação 




CAMPOS, Agostinho Aurélio Garcia; ALVES, Elmo Salomão; SPEZIALI, Nivaldo Lúcio. Física experimental básica na universidade. 3ª ed. Belo Horizonte, 2018, p. 100. https://sites.google.com/view/febu/home.

A corrente da bobina foi ajustada para I_o = (1,50 ± 0,01) A. Foram medidos pares de dados I versus X mostrados na figura 12 abaixo. 



As dimensões da espira são l = (5,9 ± 0,1) cm e α = (12,8 ± 0,1) cm; e sua massa m = (0,62 ± 0.05) g.
Considerando a aceleração gravitacional g = (9,78 ± 0,05) m/s² , é correto afirmar que o campo magnético no centro da bobina é 

As figuras mostram quatro situações distintas em que um imã é deslocado próximo a uma bobina feita de material condutor.




As situações em que a corrente induzida na bobina possui o mesmo sentido são as 

Uma espira quadrada, com uma indutância desprezível, está sendo inserida dentro de uma região de campo magnético uniforme que se orienta para fora do plano da página, conforme Figura 5 abaixo. Durante esse movimento, ocorre a indução de uma corrente elétrica na espira devido à interação entre o campo magnético e a espira.

Com base nesse contexto, a corrente elétrica induzida terá sentido ______ na espira e a força magnética resultante atuará para ________.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima. 

A figura a seguir exibe um fio condutor no qual passa uma corrente elétrica variável, cuja taxa diminui com o passar do tempo. O fio foi colocado paralelo a uma espira retangular que está a uma distância “d” do fio condutor. 

Com relação à figura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I – A orientação do vetor campo magnético no plano da espira será para dentro da espira, orientado para dentro do papel e na espira surgirá uma corrente induzida no sentido horário

PORQUE

II – a corrente induzida tem sentido tal que o vetor campo magnético induzido se opõe ao campo magnético gerado pela corrente no fio condutor.

Sobre as asserções, é correto afirmar que  

Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I – Um núcleo ferromagnético envolvido por uma espira alimentada em corrente contínua e operando em regime permanente não apresenta fluxo magnético em seu interior

PORQUE

II – o fluxo magnético no interior do material ferromagnético somente é gerado se existir variação da tensão na espira, sendo este o princípio básico no funcionamento dos transformadores.

Sobre as asserções, é correto afirmar que

Considere a espira condutora ilustrada na figura a seguir, imersa em uma região de campo magnético uniforme, cuja variação temporal é descrita por B = 100 cos(300t) μT. 

A espira possui um raio de 1 m, o seu condutor possui uma seção transversal de 4,0 mm² e o material que a compõe possui condutividade igual a 10⁷ S/m. 

Qual o valor máximo (de pico) da corrente induzida na espira?

A indutância é uma característica dos campos magnéticos e está presente em circuitos magnéticos quando há uma corrente variável no tempo. Nesse sentido, determine a indutância da estrutura magnética ilustrada na figura a seguir. 

(Desconsidere as perdas joulicas).