f328 p2 2011s2b res

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a(leF-328- Diurno
26/1012011
I)
2)
3)
4)
Nota:
Nome: RA: .'>'-)<'" Turma:-X
Questao01
Trescapacitoresdeplacasplanaseparalelasestaoligadoscomamostraa figuraabaixo.Inicialmente
oscapacitoresC2 e C) estaodescarregadose C, estacarregadocorncarga'10'A chaveS eentao
fechada.
a) CaIculara cargaemcadacapacitore a diferen<;:ade potencialatravesdosmesmos,ap6s0
estabelecimentodoequilibrio. (1,0ponto)
Mantendo-seachaveS fechadae inseridournmaterialdeconstantedieletricak nocapacitorC)'
preenchendototalmente0volumeentresuasplacas.
b) Nestanovasitua<;:ao,ca\culara cargaemcadacapacitore a diferen<;:adepotencialatravesdos
mesmos,ap6s0restabelecimentodoequilibrio. (1,0ponto)
c) Calculara varia<;:aodaenergiapotenciaIeletricatJ.V=V, - V" em C1.'ondeV~e a energia
antesdofechamentodachavee UI aenergiaap6sacoloca<;:aododieletrico. (0,5ponto)
12-~C1.. V ) 9~ =- c~ V
)
- ---
g' 1
J 11..:;::'C2- V -e..
Vi-=-
Q (_ cl Cl.\/, I1z.- .Lf ,/,r Q ~ Q6-=c,'--z.,-,;..o.~ 1
U I 2-
4.t =.J... --1C- ~, 2... C \
~-;Dl
Questao02
Um condutorcoaxialde comprirnentoL, mostradoabaixo,eformadopor urnnucleornetalico
cilindric3deraio r" e resistividadep/3,colocadono interiordeumacascarnetalicaciIindricae
rnaci9a,deraiointernore..'mioI:xtemorheresistividadep.0 cilindroeacascaesHioeletricamente
isoladosdevidoa coloca{(ao,entreos rnesrnos,deurnfilmeisolantedeespcssuradesprezivel.0
condutorcoaxiale entaoligadoa urncircuito,conectando-selirmernentetodaa areade suas
extrernidadesplanascorn0 usadeplacasmetalicasdere:sistenciaeletricadesprezivel.A densidade
decorrentequecirculapelocondutorcoaxialedadapor J =3j 0 k , para r <ra , e J =j 0 k , para
rll<<r <r". Cakularpara0condutorcoaxial:
a) A COITeutetotalque0atravessa.
b) Suaresi:>tenciaequivalente.
c) A d..d.p.entresuasextremidades.
(1,0ponto)
(1,0ponto)
(0,5ponto)
=- n-:Y-o(2~t4)
i ~ ;J~~r~)
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~ L
IT[)3_r'l.\+ 3 f'tLb ~J ' Q
Questao03 I;]No cir(;uitoabaixo,no instante1=0(chaveS abert.:t)0 capa,::itoreneontra-se~escarregado.
Cons~derandoquea ba~eriaquealimentaI) circuitoe ideale ;;om fon;:aeletromotriz 8,
cakule, ap()s0 fe<:hamento~IachaveS:
a) a co..n.nte'quearraves~;a('tcapacitor.irn(~di2tmmcnteapos0 t;~chamentodeS;
b) a cOI"n::'nlc'quepa';sape!) resistor R~imediatamenteaposI) fechamentode S
c) acorrentequeatrav(~ssapelach".veSea carganocapacitoremt ~ OQ;
d) acargadocapacitoreacorrentequeatraves:>aosresistoresRI e R2em
fun~aodo tempo.
(0,5)
(0,5)
(0,5)
(1,0)
t3(ot) =0
t.~(X) ==c> Ca
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Questao 04
Umfio, transporHmdoumaCOITenteI, edobradodemodoa formarumaespirasemicircularderaio
R, confolmetigura 0 fio eSlanopianoxy e 0 vetorB edadoporjj =By.
a) calculea fon;amagneticaqueagesobreaparteretadofio; (0,5ponto)
b) calculea for~amagncticaqueagesobreapartecurvadofio; (0,5ponto)
c) calculea fon;amagneticatotalsobreaespira; (0,5ponto)
d) calcule0vetormomentodedipolomagneticodaespira. (0,5ponto)
e) calcule0torquemagneticosobreaespira. (0,5ponto)
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