resumo prova 3 de física (ruas)

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Cinturão de Van allen, aurora boreal e autral
O Cinturão de Van Allen é uma região onde ocorrem vários fenômenos atmosféricos devido a concentrações de partículas no campo magnético terrestre. As radiações de Van Allen ocorrem na região equatorial e em raras exceções, nos pólos. Estas formam dois cinturões em forma de anéis, com centro no equador. O mais interno se estende entre as altitudes de 1000 e 5000 km. Consiste de prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de nêutrons produzidos quando raios cósmicos vindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera terrestre. Parte dos nêutrons é ejetada para fora da atmosfera e se desintegra em prótons e elétrons ao atravessar esta região do cinturão. 
O segundo cinturão, que fica situado entre 15.000 e 25.000 km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. São principalmente íons hélio trazidos pelo vento solar. Os prótons são muito menos energéticos do que os do primeiro cinturão, porém seu fluxo é mais intenso.
Durante os períodos de intensa atividade solar, grande parte das partículas eletricamente carregadas vindas do Sol consegue romper a barreira formada pelos cinturões de radiação de Van Allen. Ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de auroras polares e as tempestades magnéticas.
As auroras boreal e austral são fenômenos visuais que ocorrem nas regiões polares de nosso planeta. Quando este fenômeno ocorre em regiões próximas ao pólo sul é chamado de aurora polar (ou aurora austral). Quando este fenômeno ocorre em regiões próximas ao pólo norte é chamado de aurora boreal, que é causado por partículas energéticas, principalmente elétrons, que são guiados para dentro da atmosfera pelo campo magnético da Terra.
Formação da aurora
É na área de vários milhares de quilômetros do nosso planeta que estes fenômenos surgem. É a corona solar, que emite este plasma do vento na forma de partículas energéticas (elétrons e íons) que se move a cerca de 450 km/s. As partículas do vento solar com a origem da aurora são emitidos pelo Sol na forma de um plasma extremamente quente pulverizadas em direção à Terra. Este fenômeno é devido à chegada dessas partículas carregadas ejetada pelo Sol, que colide com o campo magnético da Terra. Estas alta energia de partículas carregadas são então capturados e encaminhados pelas linhas do campo magnético da Terra em direção ao círculo polar. Estes elétrons e prótons, por vezes, excitar ou ionizar os átomos da atmosfera superior (ionosfera). Os átomos animado, não pode permanecer nesse estado, uma camada de troca eletrônica, liberando um fóton. Essa ionização provoca a formação do arco da aurora, cuja cor depende dos átomos ionizados e altitude, o que muda tons que vemos no céu, a altitudes entre 80 e 1000 km.
O efeito Hall esta relacionado ao surgimento de uma diferença de potencial em um condutor elétrico, transversal ao fluxo de corrente e um campo magnético perpendicular a corrente. Esse fenômeno, é extremamente importante no estudo da condutividade pois, a partir do coeficiente de Hall podemos determinar o sinal e a densidade de portadores de carga em diferentes tipos de materiais. O efeito Hall é a base de diversos métodos experimentais utilizados na caracterização de metais e semicondutores.
Supondo fita de cobre percorrida por uma corrente i é submetida a um campo magnético B.
 Ligando um voltímetro as borda da fita de cobre podemos medir a diferença de potencial e descobrir em qual das bordas o potencial é maior.
A leitura obtida indica, portanto, que os portadores de carga tem carga negativa.
A concentração n dos portadores pode ser calculada através da equação: 
N=Bi/Vle
CAMPO MAGNÉTICO DE UM SOLENÓIDE E DE UMA BOBINA TOROIDAL (toroide)
Um solenóide é um fio de um condutor enrolado de modo helicoidal percorrido por uma corrente i.
O solenóide ideal (com um comprimento grande relativamente ao diâmetro) cria no seu eixo um campo magnético uniforme, que é a soma vetorial dos campos magnéticos criado por cada uma das espiras. O seu sentido é dado novamente pela regra da mão direita.
Aplicando a Lei de Ampere a uma secção de um solenóide, com um número de espiras por unidade de comprimento n, percorrido por uma corrente i, conforme ilustra a figura acima na direita: enc=int
Uma bobina toroidal pode ser descrita como um solenóide dobrado com a forma de um donut atravessado por uma corrente i, conforme a figura (a).
O campo magnético no interior da bobina toroidal pode ser calculado através da aplicação da Lei de Ampere com base no loop Amperiano assinalado na figura (b)
Pode mostrar-se pela Lei de Ampere que só existe campo magnético no interior da bobina toroidal, que é dado por:
 
Campo magnético produzido por uma corrente retilínea
Utilizamos a lei de Biot para calcular o campo magnético B produzido por um condutor retilíneo indefinido pelo qual circula uma corrente de intensidade i.
O campo magnético B produzido pelo fio retilíneo no ponto P tem uma direção que é perpendicular ao plano formado pela corrente retilínea e o ponto P, e sentido o que resulta da aplicação da regra da saca-rolhas ao produto vetorial ut´ur
Para calcular o módulo deste campo é necessário realizar uma integração.
Ciclotron e betatron
ciclotron é um tipo de acelerador de partículas. Ciclotrons aceleram partículas carregadas usando uma alta frequência e diferença de potencial. Ocorre com as partículas uma trajetória em forma semicírculos, cujos raios são crescentes havendo então uma perda do foco do feixe.
O betatron é um ciclotron desenvolvido por Donald Kerst para acelerar elétrons(também conhecida como partículas beta) a velocidades altas utilizando um campo elétrico induzido gerado por um campo elétrico variável.
Exemplo: Em um betatron de 100Mev, o raio da orbita R é de 84 cm. O campo magnético na região limitada pela orbita aumenta periodicamente (60 vezes por segundo) de zero a um valor máximo médio de Bméd,m= 0,80 T em um inervalo de aceleração de um quarto do perido ou 4,2 ms. (a) Qual a energia que o eletron ganha em uma volta média ao longo de sua orbita neste fluxo variável? (b) Qual a velocidade média de um eletron durante seu ciclo de aceleração?
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As diferenças básicas entre Motores e Geradores, são as seguintes: 
Nos motores, a eletricidade que vêm pelos fios / cabos é transformada em magnetismo pelas bobinas, e este magnetismo é transformado em energia mecânica (rotação do eixo do motor). 
Nos geradores, o que ocorre é o inverso, ou seja, a energia mecânica é transformada em eletricidade. Geralmente os geradores são impulsionados (energia mecânica) por motores à explosão (automóveis), cataventos (geradores eólicos) ou ainda turbinas / rodas d'água (geradores hidrelétricos).