P3 de eletricidade básica - eletromagnetismo CEFET

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Cefet-RJ UnED Itagua´ı
Eletricidade Ba´sica Nome:
P3 - 01/2017 Turma:
26/06/2017
1. (3 pontos) Considere uma casca cil´ındrica de comprimento L, raio interno a e raio externo
b. Esta casca esta´ carregada com carga Q1 uniformemente distribu´ıda. No seu interior
ha´ um cilindro muito fino, tambe´m de comprimento L e raio desprez´ıvel. No cilindro ha´
uma carga Q2 distribu´ıda de maneira uniforme ao longo do seu comprimento. Determine
o campo ele´trico para
(a) r < a;
(b) b > r > a;
(c) r > b;
(c) O que mudaria se a casca cil´ındrica fosse condutora, em termos da distribuic¸a˜o da
carga, e quais respostas se alterariam? Explique.
2. (2 pontos) Um disco de raio R e´ carregado uniformemente com carga Q e disposto sobre
o plano xy. Determine:
(a) O campo ele´trico a uma distaˆncia d do centro do disco, sob o eixo z;
(b) Determine o potencial a partir do campo ele´trico;
(c) Se uma part´ıcula de carga q e massa m e´ solta num ponto P que dista inicialmente
d do disco, determine a velocidade para z →∞.
Eletricidade Ba´sica P3 - 01/2017 - Pa´gina 2 de 2 26/06/2017
Nome:
3. (2 pontos) Uma espira circular de raio R transporta uma corrente I2 no sentido hora´rio.
O centro da espira esta´ a uma distaˆncia D acima de um fio longo, retil´ıneo. Determine
o mo´dulo, direc¸a˜o e sentido da corrente I1 no fio para que o campo magne´tico no centro
da espira seja nulo.
Figure 1: Questa˜o 3
4. (2 pontos) Uma bobina com N espiras com raio RC e um soleno´ide com n espiras por
unidade de comprimento e raio RS sa˜o dispostos como na figura.
(a) Calcule o campo magne´tico produzido pelo soleno´ide dentro e fora dele, se a corrente
que o atravessa e´ i0 e esta´ na direc¸a˜o descrita na figura.
(b) Considere que a quando desligada de uma fonte, a corrente no soleno´ide caia expo-
nencialmente de acordo com a equac¸a˜o:
iS(t) = i0e
−t/τ
Determine a direc¸a˜o e o mo´dulo da fem induzida na bobina.
Figure 2: Questa˜o 4