Lista 2 - Eletromagnetismo (2020)

Prévia do material em texto

SEL 0410 – Eletricidade e Magnetismo 
2 semestre de 2020 
Lista de exercícios n 2 (Campo Magnético) 
Professor: João Bosco A. London Junior 
 
1) A normal a uma placa plana faz um ângulo de 600 com um 
campo “B” constante ao longo da placa. A área da placa é 
igual a 300 cm2; o fluxo de “B” através de uma das faces da 
placa é igual a 0,006 Weber. Calcule o módulo do vetor 
“B”. 
Resposta: B = 0,4 Wb/m2. 
2) As partículas 1, 2 e 3 quando passam através de um campo 
magnético seguem as trajetórias mostradas na figura 1. Que 
se pode concluir sobre cada partícula? Justifique a sua 
resposta. 
Resposta: A partícula 1 é positiva, a partícula 2 é neutra e a 
3 é negativa. Tal conclusão se baseia na análise da força 
magnética que atua em cada uma das partículas. 
3) Um fio dobrado na forma mostrada na figura 2 é percorrido 
por uma corrente “i”. Este fio é colocado num campo 
magnético “B”, perpendicular ao plano da figura e 
orientado no sentido do leitor. Esse campo é representado 
pelas linhas de indução que aparecem na figura. Calcule o 
valor da força que atua sobre o fio. 
Resposta: F = 2iB(l+R) 
4) Um fio de 2,0 m de comprimento é percorrido por uma 
corrente de 5,0 A. O fio é retilíneo e faz um ângulo 
constante e igual a 300 com o vetor “B”. O fio é horizontal 
e a corrente o atravessa de Leste para Oeste; o vetor “B” 
está contido no plano horizontal e possui módulo igual a 2 
Gauss. (a) Calcule o módulo da força magnética que atua 
sobre o fio. (b) Suponha que a massa do fio seja igual a 0,8 
g, calcule qual deveria ser o módulo de “B” para que a 
força magnética tivesse o mesmo módulo do peso do fio. 
Resposta: (a) 0,001 N. (b) 1,57 x 10-3 T. 
5) Um fio de massa igual a 10 g e 60 cm de comprimento está 
suspenso por um par de condutores espirais flexíveis, num 
campo magnético igual a 0,08 T (veja figura 3). Qual o 
valor e o sentido da corrente que, passando pelo fio, anula o 
valor da tensão nos dois fios de suporte? 
Resposta: 2,04 A, da esquerda para a direita. 
6) Obtenha uma expressão para o valor de “B” a uma 
distância “r” do eixo de um longo fio cilíndrico de raio “R”, 
para “r < R”.O fio é percorrido por uma corrente “i0”, 
distribuída uniformemente em qualquer seção reta do fio. 
Resposta: B = 0 i r / 2 R2. 
7) Um fio horizontal longo, esticado entre suportes rígidos, é 
percorrido por uma corrente “ia” de 100A. Acima deste fio 
e no mesmo plano vertical, coloca-se um fio fino que 
transporta uma corrente de 20A, de modo que os dois fios 
fiquem paralelos. Sendo o peso por unidade de 
comprimento do segundo fio igual a 0,073 N/m, pergunta-
se qual é a distância entre os fios de modo a ser o segundo 
sustentado pela repulsão magnética. Considere que os 
diâmetros dos fios são muito menores do que a separação 
entre eles. 
Resposta: d = 5,5 mm. 
8) Dois fios paralelos separados pela distância “d”, são 
percorridos, em sentidos opostos, pela mesma corrente “i”. 
Calcule o valor do campo magnético para um ponto “P” 
situado entre os dois fios. 
Resposta: 







xdx
i
B
11
2
0


 
9) Um solenóide tem comprimento de 1,0 m e um diâmetro 
médio de 3,0 cm. Ele é composto de um enrolamento de 5 
camadas superpostas de 850 espiras cada uma, percorridas 
pela corrente de 5 A. (a) Qual o valor de “B” no centro do 
solenóide? (b) Qual o valor do fluxo magnético B para 
uma seção reta localizada no centro do solenóide? 
Resposta: (a) B = 2,7 x 10-2 T (b) B = 1,9 x 10-5 Wb. 
10) Quatro fios longos são dispostos ortogonalmente ao plano 
da folha, como mostra a figura 4, sendo cada um deles 
percorrido, no sentido indicado, por uma corrente “i”. 
Determine o vetor “B” resultante no centro do quadrado. 
Resposta: Módulo: 
a
i
B

02 ; o vetor “B” está sobre 
o plano da folha, orientado de baixo para cima. 
11) Num condutor cilíndrico de raio “b” existe uma densidade 
de corrente “j” constante. Determine “B” para os pontos: 
(a) r > b; (b) r < b. 
Resposta: (a) 
r
jb
2
2
0 ; (b) 
2
0 jr 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
X X X X X 
X X X X X 
X X X X X 
X X X X X 
X X X X X 
X X X X X 
 B 
Figura 1 
2 
 3 
1 
 X 
 X 
P 
a 
a 
Figura 4 
B x x x x x x x x x x x x 
x x x x x x x x x x x x 
x x x x x x x x x x x x 
x x x x x x x x x x x x 
x x x x x x x x x x x x 
x x x x x x x x x x x x 
 
 
 
 
Figura 3 
60 cm 
l l 
R 
            
            
            
            
            
 
 
 
 
 
 
 
 
 B 
Figura 2 
 i