3a Lista de Exercicios Lei de Faraday Fis IV EEP 2o Sem 2020 ( Para entregar )

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3ª LISTA DE EXERCÍCIOS – FÍSICA IV 
 𝑒 = 1,6 ∙ 10−19𝐶 ; 𝑚𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 = 9,11 ∙ 10
−31𝑘𝑔 ; 𝑚𝑝𝑟ó𝑡𝑜𝑛 = 1,67 ∙ 10
−27𝑘𝑔 ; 𝑔 = 9,8 𝑚/𝑠2 ; 𝜇0 = 4. 𝜋. 10−7
𝑇.𝑚
𝐴
 ; 
𝑘 = 𝑘𝑖𝑙𝑜 = 103 ; 𝑐 = 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑖 = 10−2 ; 𝑚 = 𝑚𝑖𝑙𝑖 = 10−3 ; 𝜇 = 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜 = 10−6 ; 𝑛 = 𝑛𝑎𝑛𝑜 = 10−9 ; 𝑝 = 𝑝𝑖𝑐𝑜 = 10−12 
 
1) O gráfico abaixo mostra o fluxo magnético através de um anel metálico durante 25 segundos. 
Com base nos dados, construa o gráfico da corrente elétrica i (A) em função do tempo t (s). 
Considere R = 12 Ω. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) O gráfico abaixo mostra o módulo do campo magnético que passa perpendicularmente através 
de uma espira retangular de 15 cm por 25 cm e resistência de 0,50 Ω. Com base nos dados, 
construa o gráfico da corrente elétrica induzida i (A) em função do tempo t (s). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Uma espira constituída de fio condutor e que limita uma área de 400 cm2, encontra-se na região 
de existência de um campo magnético uniforme, cuja indução tem intensidade 3,0 T e é 
perpendicular ao plano que contém a espira. Sabendo-se que a resistência elétrica da espira vale 
9,0 Ω e que a intensidade da indução magnética é reduzida a zero em 0,80 s, calcular nesse 
intervalo de tempo: 
a) a taxa de variação temporal do fluxo de B. 
b) o valor médio da fem induzida. 
c) o valor médio da intensidade de corrente induzida. 
 
4) Uma espira circular de 30 cm de diâmetro, feito de fio de cobre n° 10 (diâmetro igual a 0,28 cm) 
com resistividade de 𝟏, 𝟕 ∙ 𝟏𝟎−𝟖 𝛀.𝐦, é colocada num campo magnético uniforme de modo que o 
seu plano fique perpendicular ao vetor �⃗⃗� . Qual deve ser a taxa de variação de �⃗⃗� com o tempo 
para que a corrente induzida na espira seja igual a 25 A? 
 
 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 
φ (wb) 
t (s) 
20 
5 
- 10 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 
B(T) 
t (s) 
 4 
 2 
 -6 
5) Uma barra de metal é forçada a se mover com velocidade constante v = 82 cm/s ao longo de 
dois trilhos paralelos ligados em uma das extremidades por uma fita de metal. Um campo magnético 
de módulo B = 480 mT aponta para fora do papel. A distância entre os trilhos é L = 42 cm, a 
resistência da barra é de 15 Ω e a resistência dos trilhos e da fita de ligação é desprezível. 
a) Qual é o valor absoluto da força eletromotriz gerada? 
b) Calcule o módulo da corrente que se estabelece no circuito e determine o seu sentido; 
c) Qual é a taxa com a qual a energia é transformada em calor? 
d) Qual o módulo da força necessária para manter a barra com velocidade constante? 
 
 
 
 
 
 
 
6) Uma espira circular de prata é colocada em um campo magnético uniforme, com seu plano 
perpendicular ao vetor B. A área da secção reta do fio de prata é 6,0 mm2 e o raio da espira é 80 
cm. Supondo que o campo magnético esteja variando a uma taxa de 0,012 T/s, determine o módulo 
da corrente induzida na espira. Considere: ρ(prata) = 1,5.10-6 Ω.m 
 
7) O fluxo magnético que atravessa um enrolamento de 80 espiras varia com o tempo de acordo 
com a relação: 
 
 𝝓 = (𝟎, 058 𝑾𝒃/𝒔𝟑)𝒕4 − (𝟎, 𝟕8 𝑾𝒃/𝒔)𝒕2 + (𝟐, 𝟎 𝑾𝒃) 
 
a) Determine o módulo da corrente induzida em t = 5 s, sabendo que a resistência da espira é 
de 25 Ω. 
b) A Potência dissipada para estas condições. 
 
8) Uma espira condutora circular e elástica expande-se a uma taxa constante de modo que seu 
raio varia de acordo com r(t) = r0 + v.t, onde r0 = 200 cm e v = 0,028 m/s. A espira possui uma 
resistência constante R = 22 Ω e encontra-se em presença de um campo magnético uniforme de 
intensidade |B| = 800mT, perpendicular ao plano da espira, como ilustra a figura. Determine valor 
absoluto da corrente induzida, i, em t = 8 s. 
 
 
9) Na figura abaixo uma barra condutora YZ de comprimento 40 cm e área de secção 0,28 mm² é 
feita de uma liga metálica, cuja resistividade vale ρ = 1,45.10-6 Ω.m. A barra pode se mover apoiado 
sobre dois condutores C1 e C2 também horizontais e paralelos. Os dois condutores juntos possuem 
resistência elétrica de 2,35 Ω e estão conectados a um amperímetro A. O conjunto está imerso em 
   
   
   
um campo magnético uniforme para baixo cujo modulo é de 300mT. Se o condutor YZ tem 
velocidade de 30 m/s, determine: 
a) O módulo da corrente indicada pelo amperímetro e o seu sentido (Y  Z ou Z  Y) 
b) O módulo da força F no fio ideal ligado ao condutor AB que o mantém com velocidade constante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) A figura abaixo mostra uma espira circular E1, de diâmetro 25,0 cm e resistência desprezível, 
está ligada a um resistor de resistência R = 20 Ω e é colocada em um Campo Magnético uniforme 
perpendicular ao seu plano (saindo da pg ), de módulo igual 68,75 T. Em 0,20 s, a espira se 
deforma, transformando-se em E2, onde sua área se torna igual a 22,0 cm2, ou seja a mesma fica 
pulsando em torno de um centro. Qual é aproximadamente a Energia elétrica gasta em um mês (30 
dias) por este resistor se ele fica ligado 1h e 40 min. por dia. Considere: π = 3,14 e 1kwh = R$ 0,60. 
 
 
 
 
 
 
 
11) Uma espira retangular ( 8,0 cm por 16,0 cm ) de Prata é colocada em um campo magnético 
uniforme, com seu plano perpendicular ao vetor B. A área da secção reta do fio de Prata é A = 8 
mm2. Supondo que o Campo magnético esteja variando de 0,18 T, até zero em 0,35 seg. Determine 
o módulo da corrente induzida na espira. Considere: ρ ( Prata ) = 1,5.10-8 Ω.m. 
12) Um solenoide longo de 4,0 cm de diâmetro (ds) e que possui 180 espiras por centímetro é 
percorrido por uma corrente de 2,8 A. No seu centro colocamos uma bobina de 2,8 cm de diâmetro 
(db) constituída por um enrolamento compacto de 120 espiras. A bobina é colocada de maneira 
que seu eixo seja paralelo ao vetor B no interior do solenoide. A corrente no solenoide passa de 
+2,8 A é anulada sendo então, aumentada até - 2,8 A na outra direção, sendo o tempo gasto para 
todo o processo é de 0,058s. Qual o valor da f.e.m média que aparece na bobina, enquanto a 
corrente está variando. 
 
13) A figura abaixo mostra uma espira circular de prata que é colocada em um Campo magnético 
uniforme, com seu plano perpendicular ao vetor B. A área da seção reta do fio de Prata A = 6,0 
mm2 e o raio da espira é r = 60,0 cm. Supondo que o Campo esteja variando com uma taxa de 
0,022 T/s, determine o módulo da corrente induzida na espira. Considerar: ρ = 1,5.10-8 Ω.m. 
 
 
C1 
C2 
A 
B 
Y 
Z 
v F 
E1 
 E2 
 R 
B 
 
 
 
 
 
 
 
 
14) O Fluxo magnético que atravessa um enrolamento de 8 espiras varia com o tempo de acordo 
com a relação: 
 
 
𝝓 =
𝟒
𝟑
𝑡
3
2 − 𝟓. 𝒕3 − 8. 𝑡 
 
Determine a Potência dissipada nas espiras em t = 3,0 s, sabendo que a resistência da espira é de 
50,0 Ω. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Área da seção 
reta do fio. 
r 
B B 
A 
   
   
  