Atividade 4 (A4)_ Eletromagnetismo I

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16/05/2022 22:07 Atividade 4 (A4): Revisão da tentativa
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niciado em segunda, 16 mai 2022, 21:48
Estado Finalizada
Concluída em segunda, 16 mai 2022, 22:06
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empregado
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16/05/2022 22:07 Atividade 4 (A4): Revisão da tentativa
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Questão 1
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Observe a imagem apresentada a seguir, a partir da ligação de dois pontos distintos quaisquer, que demonstra a tensão induzida nesse
caso, dada por e , e o campo elétrico induzido, de intensidade E . Além disso, demonstra-se dl, o elemento linear para a avaliação do
caminho formado por esse espaço, representado através do vetor tangente:
 
Fonte: Adaptada de Notaros, 2012, p. 196.
 
 Dessa forma, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 I) A fonte de tensão apresentada na imagem é análoga à situação apresentada em:
 
 
Fonte: Adaptada de Notaros, 2012, p. 196.
 
 Porque:
 II) Sabe-se que a linha equivalente do circuito, nesse caso, pode ser substituída por um gerador de tensão equivalente.
 
 Assinale a alternativa correta.
a. As proposições I e II são falsas.
b. As asserções I e II
são verdadeiras e
a II é uma
justificativa correta
da I.
Resposta correta: uma fonte de tensão com amplitude e representa de fato o que ocorre entre os
pontos M e N, pois um gerador de tensão, equivalente à força eletromotriz gerada no contexto, possui o
mesmo efeito.
c. A asserção I é verdadeira e a II é falsa.
d. A asserção I é falsa e a II é verdadeira.
e. As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
ind ind
ind
A resposta correta é: As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I.
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Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Sabe-se, na prática, que várias situações podem ser compreendidas e analisadas pelas relações de Maxwell, considerando as
conformidades com as demais leis e relações eletromagnéticas e a capacidade de síntese das equações propostas. Assim, lembre-se de
que existem as formas sintéticas do tipo pontuais, que se baseiam na definição pela derivada e nas relações a partir de formas genéricas
de leis, como a Lei de Ampère, permitindo obter a forma integral.
 Considerando essas informações e seu conhecimento a respeito das equações de Maxwell, analise as afirmativas a seguir e julgue se são
verdadeiras (V) ou falsas (F).
 
 I) Considerando que a força eletromotriz é dada por , é possível obter , uma das equações de Maxwell.
 
II) Aplicando-se o teorema de Stokes no cálculo da corrente induzida, é possível obter .
 
III) Considerando que é válido quando há fonte de circulação de campo magnético, é possível analisar a corrente.
 
IV) Podemos utilizar a relação para analisar o movimento de cargas livres, gerando corrente.
 
 
 A sequência correta é:
a. V, F,
F, V.
Resposta correta: considerando, pela Lei de Faraday, que , assim calculamos a força eletromotriz (fem).
Pelo teorema de Stokes, obtemos: . Com base na equação de Maxwell, dada nessa forma pontual, pode-
se observar que a derivada trata da fonte de circulação do campo elétrico. Existindo cargas livres, estas serão as
responsáveis por gerar corrente elétrica no contexto de análise.
b. F, F, V, V.
c. F, V, V, V.
d. V, F, F, F.
e. V, F, V, F.
A resposta correta é: V, F, F, V.
Leia o excerto a seguir:
 “Após Oersted ter demonstrado em 1820 que uma corrente elétrica afetava uma agulha de bússola, Faraday declarou sua crença de que
se uma corrente podia produzir campo magnético, então um campo magnético deveria ser capaz de produzir uma corrente. O conceito de
‘campo’ não estava disponível naquele tempo, e o objetivo de Faraday era mostrar que uma corrente poderia ser produzida pelo
‘magnetismo’.” (HAYT JR; BUCK, 2013, p. 277)
 
 HAYT JR, W. H.; BUCK, J. A. Eletromagnetismo. São Paulo: Bookman, 2013.
 
 Agora, analise as afirmativas a seguir.
 I) Pela Lei de Faraday, é possível definir a tensão induzida mediante um dado campo magnético.
 II) Em seu experimento. Faraday utilizou um núcleo ferromagnético e uma bússola sob fio.
 III) A Lei de Lenz, juntamente com a de Faraday, estabelece a relação entre a força eletromotriz e a tensão induzida.
 IV) A polaridade da tensão induzida pode ser ignorada em certos casos, conforme a Lei de Faraday.
 
 São corretas as afirmativas:
a. I e III.
b. III e IV.
c. II e IV.
d. I e IV.
e. I e II. Resposta correta: Faraday utilizou um circuito ferromagnético formado por um núcleo toroidal em ferro, 2 bobinas,
uma fonte de tensão contínua e uma bússola. A tensão induzida, igual à força eletromotriz, é dada pela Lei de
Faraday como , cujo sinal negativo teve sua validade comprovada na prática pela Lei de Lenz.
A resposta correta é: I e II.
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Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Sabe-se então que, conforme a natureza magnética, é possível agrupar os diferentes materiais puros e algumas ligas mais comuns em
algumas classes distintas, como os diamagnéticos, paramagnéticos, superparamagnéticos, ferromagnéticos, ferrimagnéticos e
antiferromagnéticos, basicamente. Os superparamagnéticos, por sua vez, possuem uma matriz não magnética; um exemplo prático é a fita
de gravação.
 Analise as classes apresentadas e correlacione com a possível característica correta.
 
 I) Paramagnético
 II) Diamagnético
 III) Ferromagnético
 IV) Antiferromagnético
 ( ) Possui densidade de fluxo aproximadamente igual à densidade aplicada.
 ( ) É caracterizado pela formação de domínios.
 ( ) Um exemplo de material deste grupo é o tungstênio.
 ( ) Possui momentos magnéticos opostos.
 
 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a. II, III,
I e IV.
Resposta correta: sabe-se que vale para os materiais diamagnéticos; uma das principais
características dos ferromagnéticos é a presença de domínios e, para eles, cabe ; o tungstênio é
um exemplo de material paramagnético; sabe-se que, nos antiferromagnéticos, são estabelecidos momentos
magnéticos opostos, sendo que .
b. IV, III, II e I.
c. IV, I, II e III.
d. IV, I, III e II.
e. I, II, III e IV.
A resposta correta é: II, III, I e IV.
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Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Como você sabe, muitas análises acerca dos efeitos magnéticos e eletromagnéticos podem ser feitas a partir das situações práticas; isso
inclui, independentemente da análise, aproximar essas situações a outras mais simples, por exemplo. Dessa forma, suponha que um dado
sistema real é aproximado como mostra a figura a seguir, para o qual deseja-se calcular o fluxo que atravessa a porção do plano dado por 
, sendo ainda que e e que há uma corrente de 2,5 A ao longo do eixo z.
 
 
Fonte: Adaptada de Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 134.
 
 Considerando essas informações, é correto afirmar que:
a. sendo , o fluxo é .
b. para calcular o fluxo, deve-se considerar que dS é dado em função de r.
c. o fluxo magnético é
igual a
aproximadamente 3,22
micro Webers.
Resposta correta: para o cálculo da densidade do fluxo magnético, temos que: e
que . Logo, sabe-se que: .
d. o fluxo magnético é igual a 3,2π Wb.
e. parte-se do pressuposto de que .
A resposta correta é: o fluxo magnético é igual a aproximadamente 3,22 micro Webers.
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Questão6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Diversos tipos de situações práticas podem ser modelados a partir de uma bobina simples, circular, composta por N espiras. Nessa
bobina, é possível estabelecer um dado fluxo magnético, variável no tempo, que percorre cada uma das espiras e gera, como podemos
perceber pela Lei de Faraday, uma tensão induzida nos terminais dessa bobina:
 
Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 160.
 
 A respeito desse circuito, é correto afirmar que:
a. a tensão induzida é dada por , de forma que .
b. a autoindutância é definida pela Lei de Faraday, com valor constante.
c. considerando a tensão induzida, tem-se L, pois .
d. a
autoindutância
é dada por 
.
Resposta correta: a Lei de Faraday, a partir da tensão induzida, que é dada por , permite o cálculo
da indutância. Nesse caso (que, na verdade, será a autoindutância), teremos: , sendo válida
também a forma diferencial: .
e. diferentemente do fluxo concatenado, a autoindutância é independente de N.
A resposta correta é: a autoindutância é dada por .
Como você pode imaginar ou já viu, um campo magnético (de intensidade H e também expresso em função da densidade do fluxo
magnético, B) pode promover o armazenamento de energia magnética (por um indutor, por exemplo). Dessa forma, considerando mais
especificamente as relações magnéticas desse importante elemento, sabe-se que a própria indutância apresentada por ele pode ser dada
em função da energia magnética apresentada.
 
 Então, como podemos calcular a indutância a partir da energia, de forma geral, para qualquer tipo de indutor?
a.
b.
c.
d. Resposta correta: a partir da expressão de energia em função da indutância, tal que , tem-se que 
. Uma outra possibilidade para compreender essa relação é entender que a energia também pode ser
expressa pela seguinte integral de volume: .
e.
A resposta correta é: 
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Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Situações práticas (um sistema de transmissão ou de distribuição, por exemplo), especificamente com relação à disposição dos
condutores e efeitos aos quais estes estão sujeitos, como a indutância, podem ser representados por fios condutores finos. Eles devem ter
um raio considerável, a uma dada distância, tal como é apresentado no desenho a seguir, no qual cada condutor possui um dado raio a há
a uma distância d entre eles:
 
 
Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 162.
 
 Agora, julgue os itens a seguir em verdadeiros (V) ou falsos (F).
 I) Sendo o comprimento de base 5 m, o raio 1 mm e a distância 5 m, a indutância é 0,17 mH/m.
 II) A razão indutância em função do comprimento é d >> a: .
 
III) Para l = 5 m, a = 1 mm e d = 5 m, a indutância será correspondente a aproximadamente 170 H/m.
 IV) A relação entre indutância (L) em função do comprimento ( ) é dada por .
 
 
 A sequência correta é:
a. F, F, V e V.
b. V, V, F e F. Resposta correta: sendo o comprimento de referência 5 metros, o raio do condutor igual a 1 mm e a distância
entre os condutores igual a 5 metros, sabe-se que, como , a indutância pode ser calculada como: 
.
c. F, V, V e V.
d. V, F, F e F.
e. V, F, V e F.
A resposta correta é: V, V, F e F.
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Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Leia o excerto a seguir:
 “O campo de intensidade magnética H, assim com D, depende apenas das cargas (móveis) e é independente do meio. O campo de forças
associado a H é a densidade de fluxo magnético B, que é dado por: , onde , é a permeabilidade do meio. A unidade de B
é o Tesla: 1 T = 1 N/A.m. A permeabilidade do espaço livre tem o valor numérico e a unidade Henries por metro, H/m; , a
permeabilidade relativa do meio, é um número puro, quase sempre bem próximo à unidade, exceto para o pequeno grupo de materiais
ferromagnéticos.” (EDMINISTER; NAHVI-DEKHORDI, 2013, p. 134)
 
 EDMINISTER, J. A.; NAHVI-DEKHORDI, M. Eletromagnetismo. São Paulo: Bookman, 2013.
 
 Assim, a partir do exposto, analise as afirmativas a seguir.
 I) O fluxo magnético, com base na densidade, pode ser definido pela integral de área.
 II) A densidade do campo magnético é dada em função do vetor potencial magnético.
 III) O sinal do fluxo magnético tem ligação direta com o tipo de superfície.
 IV) O fluxo magnético, referente a um dado campo, é medido em Tesla.
 
 Está correto o que se afirma em:
a. III e IV.
b. II e IV.
c. I e IV.
d. I e III.
e. I e II. Resposta correta: o fluxo magnético através de uma dada superfície pode ser dado por . Além disso, sabe-se
que , em que A é o vetor potencial magnético. O sinal do fluxo magnético é estabelecido como positivo ou
negativo dependendo da forma como a normal à superfície é estabelecida. A unidade de medida utilizada para o fluxo é
Webers, ao contrário da densidade, que é medida em Teslas.
A resposta correta é: I e II.
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Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Os núcleos toroidais, de diferentes tipos de seção transversal, são utilizados para fazer indutores e até mesmo transformadores elétricos.
Dessa forma, compreender como calcular a indutância e entender como estabelecem as diversas possíveis relações eletromagnéticas é
fundamental. Assim, considere o núcleo toroidal da imagem a seguir, de seção transversal circular, de raio r:
 
 
Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 161.
 
 Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 I) A indutância, nesse caso, será dada pela relação 
 
Porque
 II) A densidade de fluxo magnético média é zero.
 
 Assinale a alternativa correta:
a. As
proposições I
e II são falsas.
Resposta correta: a indutância pode ser calculada pela seguinte relação, considerando r o raio do toroide: 
. Além disso, sabe-se que essa relação é válida porque considera que a densidade de fluxo
magnético médio é estabelecida no raio médio r.
b. A asserção I é verdadeira e a II é falsa.
c. As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
d. A asserção I é falsa e a II é verdadeira.
e. As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I.
A resposta correta é: As proposições I e II são falsas.