Questões de Concurso
Sobre indução e transformadores elétricos em física
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Dado: Permissividade absoluta do meio = 4 π . 10−7 T.m/A
Um professor de Física leva para a sala de aula uma bússola, um pedaço de fio de cobre esmaltado, pilhas, porta-pilha, uma chave interruptora e um estilete.
Como ele está desenvolvendo o estudo de Eletromagnetismo pretende, com os instrumentos acima mencionados, mostrar o experimento de
Uma argola metálica de raio R é abandonada sobre um recipiente cilíndrico de raio ligeiramente maior, de modo que, em toda sua queda vertical, a argola permanece com sua face paralela ao plano horizontal. A figura ilustra a situação inicial com duas regiões definidas e suas linhas de indução do campo magnético: a região entre A e B é externa ao cilindro e a região entre B e C possui campo magnético uniforme.

Desprezando os atritos e considerando que a aceleração da gravidade local tem módulo g, é correto afirmar que a aceleração da argola
Um fio percorrido por corrente elétrica é colocado em uma região de campo magnético externo uniforme, conforme representado na figura a seguir.
A intensidade do campo magnético foi aumentada de modo que esse pedaço de fio permanecesse em equilíbrio diante desse campo magnético e do campo gravitacional da Terra.
Nessas condições, a alternativa que melhor representa
a direção e o sentido da corrente elétrica convencional no
fio e o do campo magnético uniforme, respectivamente,
é:
Uma espira metálica penetra em uma região em que o campo magnético diminui de intensidade com o tempo e que tem direção e sentidos fixos saindo do plano da página, como indicado na figura a seguir.
Considere uma espira se movendo da posição A até a posição C, de modo que em A, a espira está entrando na região de campo magnético; em B, a espira se move dentro da região de campo magnético e, em C, a espira está saindo da região de campo magnético.
Nessas condições, é correto afirmar que:

A força eletromotriz média induzida, em V, no intervalo de tempo considerado, é
A figura a seguir ilustra uma espira circular de centro em C por onde flui uma corrente estacionária i. Na figura também estão indicados o eixo perpendicular ao plano da espira que passa pelo seu centro, eixo Z e dois pontos desse eixo, P e Q, equidistantes do centro C da espira, assim como o sentido da corrente i.

Sobre os respectivos campos magnéticos criados por essa espira de corrente nos pontos P e Q, assinale a afirmativa correta.
Hoje em dia, raramente aparece nos livros didáticos a força de ampère entre elementos de corrente. Em vez disso, utiliza-se normalmente do conceito do “campo magnético” para explicar as interações magnéticas, eletromagnéticas e eletrodinâmicas.
ASSIS, A. K. T; CHAIB, J. P. M. C. Eletrodinâmica de ampère. Campinas: Ed. Unicamp, 2011, com adaptações.
No que se refere à teoria física de ação a distância para o eletromagnetismo, é correto afirmar que o campo magnético é
Nas cidades as linhas de transmissão de energia passam próximas a áreas residenciais causando preocupação na comunidade local. Para evitar problemas, as empresas concessionárias tentam manter uma faixa na qual nenhuma construção pode ser realizada. Isso significa dizer que, para uma linha de transmissão de 525 A de corrente elétrica contínua, sendo de 10-5 T as recomendações internacionais sobre os limites de campos eletromagnéticos aceitáveis para exposição humana, a extensão dessa faixa, contando a partir do eixo do fio, é:
Adote μ = 4 π 10-7 T.m/A
I. Todo transformador é uma máquina elétrica, cujo princípio de funcionamento está baseado nas Leis de Faraday e Lei de Lenz.
II. O transformador é constituído de duas ou mais bobinas de múltiplas espiras enroladas no mesmo núcleo magnético, isoladas deste, não existindo conexão elétrica entre a entrada e a saída do transformador.
III. Uma tensão contínua aplicada à bobina de entrada (secundário) provoca o fluxo de uma corrente variável, criando, assim, um fluxo magnético contínuo no núcleo.
É correto o que se afirma em
Ao se colocar uma bobina condutora fechada em um campo magnético externo e essa bobina for posta a girar nesse campo, uma corrente aparecerá na bobina. Este é o princípio do gerador elétrico. A lei que fundamenta o aparecimento da corrente produzida por meio desse mecanismo é denominada Lei de Faraday.

Considerando o fragmento de texto e a figura acima, que representa
uma espira condutora fechada de lados L e 2L e resistência R sendo
puxada para fora de uma região contendo um campo magnético
constante e perpendicular ao plano de papel, assinale a opção
correta.

As figuras acima correspondem, respectivamente, a uma foto e a um esquema de um arranjo experimental que utiliza as bobinas de Helmholtz para produzir um campo magnético homogêneo B no centro de uma ampola contendo um gás nobre rarefeito. Dentro dessa ampola, um filamento aquecido A produz elétrons que são acelerados por uma diferença de potencial e. Sob a ação do campo magnético B, os elétrons descrevem uma trajetória circular de diâmetro igual a s, conforme ilustrado na figura. Com base nessas informações, julgue os itens seguintes.
A potência dissipada nas bobinas pela força magnética nos elétrons que descrevem a trajetória circular é nula.

A figura acima representa duas bobinas iguais, com N espiras cada uma, percorridas por uma corrente I no mesmo sentido. Ambas as bobinas são coaxiais, têm raios iguais a
e estão separadas por uma distância
. Pode-se calcular o campo magnético em qualquer
em qualquer ponto entre essas duas bobinas aplicando-se a lei de Bio-Savart, expressa por
, em que
é a permeabilidade magnética do vácuo;
é o elemento de comprimento do fio situado a uma distância r de onde se calcula o campo.Considerando as informações acima, julgue os itens a seguir.
Para que as espiras sejam consideradas bobinas de Helmholtz, a relação entre a distância de separação d entre elas e o raio
de cada espira deve ser igual a
. 
A figura acima representa duas bobinas iguais, com N espiras cada uma, percorridas por uma corrente I no mesmo sentido. Ambas as bobinas são coaxiais, têm raios iguais a
e estão separadas por uma distância
. Pode-se calcular o campo magnético em qualquer
em qualquer ponto entre essas duas bobinas aplicando-se a lei de Bio-Savart, expressa por
, em que
é a permeabilidade magnética do vácuo;
é o elemento de comprimento do fio situado a uma distância r de onde se calcula o campo.Considerando as informações acima, julgue os itens a seguir.
O comportamento da intensidade do campo magnético B ao longo do eixo coaxial x, caso a corrente flua em uma única bobina situada em x = 0, será representado pelo seguinte gráfico.


A figura acima representa duas bobinas iguais, com N espiras cada uma, percorridas por uma corrente I no mesmo sentido. Ambas as bobinas são coaxiais, têm raios iguais a
e estão separadas por uma distância
. Pode-se calcular o campo magnético em qualquer
em qualquer ponto entre essas duas bobinas aplicando-se a lei de Bio-Savart, expressa por
, em que
é a permeabilidade magnética do vácuo;
é o elemento de comprimento do fio situado a uma distância r de onde se calcula o campo.Considerando as informações acima, julgue os itens a seguir.
Considerando-se que haja uma corrente I somente na bobina 1, é correto afirmar que, no ponto x, ao longo do eixo coaxial, o campo magnético produzido por essa bobina pode ser expresso pela seguinte equação:
.