Problemas de Física sobre Eletromagnetismo

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1-Considere um gerador elétrico simples, que, essencialmente, é um circuito elétrico fechado, que se move com velocidade constante em módulo para a direita, na presença de um campo magnético uniforme, B→, que aponta para dentro da tela, perpendicularmente à velocidade V→. Um resistor elétrico R faz parte do circuito. Calcule a f.e.m., ε, gerada no circuito por esse movimento na presença do campo magnético:
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2-No problema clássico do disco de Faraday, um dínamo conhecido como gerador homopolar, considere um disco condutor de raio a que gira com velocidade angular ω em um eixo fixo na presença de um campo magnético B→uniforme, na mesma direção do eixo do disco, no sentido de baixo para cima, como na figura a seguir. Um circuito com resistor R foi colocado em contato com o disco e seu eixo através de escovas condutoras deslizantes, por onde circulará uma corrente elétrica I. Calcule o valor dessa corrente elétrica I:
Res: 
3-Considere uma área do espaço vazio em forma de disco, como na figura a seguir, atravessado por um campo magnético variável B→t, perpendicular a essa área. Considerando um anel de raio r pertencente a esse disco de espaço, como uma curva de Ampère, calcule o vetor campo elétrico induzido ao longo desse anel de raio r.
Res: 
4-Um gerador alternador simples, como na figura a seguir, comumente chamado de gerador C.A., é um dispositivo capaz de gerar uma f.e.m., ε, constituído de uma única espira retangular, de área A, que gira com velocidade angular ω constante, em torno de um eixo de rotação na presença de um campo magnético B→ uniforme e de módulo constante. Considere que, no instante inicial t=0, a superfície da espira esteja alinhada perpendicularmente ao campo magnético, ou seja, em t=0, o ângulo de rotação é ϕ=0. Não se preocupe com o início do movimento de rotação. Calcule a f.e.m. induzida:
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5-Um gerador comutador simples, comumente chamado de gerador C.C., como na figura a seguir, é um dispositivo capaz de gerar uma f.e.m., ε, constituído de uma espira retangular, de área A, que gira com velocidade angular ω constante, em torno de um eixo de rotação na presença de um campo magnético B→ uniforme e de módulo constante. Considere que, no instante inicial t=0, a superfície da espira esteja alinhada perpendicularmente ao campo magnético, ou seja, em t=0 , o ângulo de rotação é ϕ=0. Não se preocupe com o início do movimento de rotação. Calcule a f.e.m. induzida média, é εmédia:
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6-Um gerador de haste deslizante é um dispositivo gerador elétrico com uma haste de tamanho h que pode deslizar horizontalmente, como na figura a seguir. Um campo magnético uniforme e constante em módulo atua perpendicularmente ao circuito gerador, com orientação para dentro da tela. Calcule a f.e.m. induzida ao puxarmos a haste para a direita com velocidade V→ constante em módulo:
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7-Um gerador de haste deslizante é um dispositivo gerador elétrico com haste de tamanho h, que pode deslizar horizontalmente, como na figura a seguir. Um campo magnético uniforme e constante em módulo atua perpendicularmente ao circuito gerador, com orientação para dentro da tela. Calcule a potência dissipada no resistor R ao puxarmos a haste para a direita com velocidade V→ constante em módulo.
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8-Um capacitor de placas plana e paralelas, com área de cada placa A, afastamento entre as placas, d, e capacitância, C, é alimentado com uma diferença de potencial variável, V. Calcule a corrente de deslocamento de Maxwell entre as placas do capacitor e escolha a opção que melhor represente esse cálculo. Considere a permissividade elétrica ϵ0.
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9- . Um capacitor de placas planas e paralelas, com área de cada placa A, afastamento entre as placas, d, foi adicionado a um circuito elétrico de uma única malha com corrente elétrica, I. Calcule a taxa de variação do módulo do campo elétrico internamente ao capacitor, durante seu processo de carga. Considere a permissividade elétrica ϵ0.
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10- Capacitores são acumuladores de energia elétrica. Indutores são acumuladores de energia de origem magnética. Suponha que um indutor de autoindutância L conduza uma corrente elétrica I variável, desde I=0, no instante t=0, até I=Imaxem um instante t posterior. A energia magnética armazenada no indutor no intervalo considerado é igual ao trabalho necessário para vencer a f.e.m. de retorno no indutor e estabelecer a corrente elétrica. Calcule esse trabalho:
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11- (Adaptada de Sears & Zemansky, 2008). Uma bobina com 500 espiras circulares com raio igual a 4,0 cm é colocada entre os polos de um grande eletroímã, onde o campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 600 com o plano de seção reta da bobina. O campo magnético diminui com uma taxa igual a 0,20 T/s. Calcule a f.e.m. induzida na bobina.
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12- Considere um capacitor de placas planas circulares, de raio R, em carga. Calcule o módulo do campo magnético induzido como função da distância radial r, para r > R.
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13- Considere uma onda plana elétrica descrita por 
 
Obtenha a correspondente onda magnética associada.
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14- Usualmente, os roteadores de internet transmitem sinais eletromagnéticos com frequências médias de 2,5 GHz. A que comprimento de onda médio do espectro eletromagnético corresponde essa frequência média?
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15- Considere um capacitor de placas planas circulares, de raio R, em carga. Calcule o módulo do campo magnético induzido como função da distância radial r, para r=R=5,0 cm e para
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16- Considere uma onda plana elétrica descrita por . Obtenha a correspondente onda magnética associada.
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17- Seja um circuito RC de uma malha sem fonte. Considere que o capacitor foi previamente carregado até a carga Q0 e um potencial V0 . Encontre a solução da corrente elétrica I(t) em descarga em função de Q0,R,C.
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18- Considere um circuito RC, em série, de uma malha com fonte E constante. Encontre a solução do potencial elétrico Vct no capacitor em função de E,R,C, considerando Q(t)=0, em t=0.
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19- Seja um circuito LR em série, de uma única malha com fonte E constante. Encontre a solução da corrente elétrica It em função de E,R,L, considerando I(t)=0 em t=0.
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20- Considere um circuito RL de uma única malha sem fonte, obtido do circuito anterior por uma ponte na fonte. Encontre a solução da corrente elétrica I(t) em função de R,L.
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21- Seja um circuito LC em série, sem fontes, com carga inicial Q0 no capacitor. Encontre a solução da corrente elétrica It. Considere ω=1LC, uma diferença de fase θ=0, e condições iniciais: Qt=0=Q0 e It=0=0.
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22- Seja um circuito LRC, em série, sem fontes, com carga inicial Q0 no capacitor. Encontre, qualitativamente, a solução subamortecida da carga Qt. A diferença do problema anterior é que o resistor drena parte da energia do sistema.
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23- No problema do circuito LRC, em série, de única malha com fonte harmônica, qual será a solução da corrente elétrica em caso de ressonância, quando 
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24- No problema do circuito LR, em série, com fonte E constante ligada, se precisarmos substituir o indutor L, procedendo à uma associação em paralelo com dois outros indutores L1e L2, qual será a nova corrente elétrica I(t) do circuito?
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