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30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 1/8 Pergunta 1 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Sabe-se, na prática, que várias situações podem ser compreendidas e analisadas pelas relações de Maxwell, considerando as conformidades com as demais leis e relações eletromagnéticas e a capacidade de síntese das equações propostas. Assim, lembre-se de que existem as formas sintéticas do tipo pontuais, que se baseiam na definição pela derivada e nas relações a partir de formas genéricas de leis, como a Lei de Ampère, permitindo obter a forma integral. Considerando essas informações e seu conhecimento a respeito das equações de Maxwell, analise as afirmativas a seguir e julgue se são verdadeiras (V) ou falsas (F). I) Considerando que a força eletromotriz é dada por , é possível obter , uma das equações de Maxwell. II) Aplicando-se o teorema de Stokes no cálculo da corrente induzida, é possível obter . III) Considerando que é válido quando há fonte de circulação de campo magnético, é possível analisar a corrente. IV) Podemos utilizar a relação para analisar o movimento de cargas livres, gerando corrente. A sequência correta é: F, V, V, V. V, F, F, V. Resposta incorreta: sabe-se que, partindo do pressuposto da Lei de Faraday de que a tensão induzida é dada por , conseguimos calcular a força eletromotriz (fem). Pelo teorema de Stokes, obtemos: . Por fim, considerando ainda a relação de Maxwell , dada na forma pontual, pode-se observar que a derivada é fonte de circulação do campo elétrico e que o campo existirá em um ambiente vazio, sendo que, caso sejam encontradas cargas livres, estas mesmas cargas serão as responsáveis por gerar corrente elétrica. Pergunta 2 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário Leia o excerto a seguir: “Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865), físico russo, foi professor de física na Universidade de São Petersburgo. Ele foi um dos três grandes cientistas, junto com Faraday (1791-1867) e Henry (1797- 1878), que, independentemente de cada um deles, pesquisou a indução eletromagnética ao mesmo tempo em três lugares remotos do globo. Lenz nasceu e foi educado em Dorpat (agora Tartu), a Estônia, então parte do Império Russo.” (NOTAROS, 2012, p. 197) NOTAROS, B. Eletromagnetismo. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012. Com base nas descobertas de Lenz, analise as opções e assinale a alternativa correta. A corrente elétrica que é induzida devido a um dado campo magnético sempre produzirá certos efeitos contrários. A corrente elétrica que é induzida devido a um dado campo magnético sempre produzirá certos efeitos contrários. Resposta correta: a corrente induzida sempre se opõe à sua causa, o campo 0 em 1 pontos 1 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 2/8 da resposta: magnético, devido a seus efeitos no sistema. É essa descoberta que concretizou a Lei de Lenz, que explica inclusive o porquê do sinal negativo ao se calcular a tensão induzida. Pergunta 3 Observe a imagem apresentada a seguir, a partir da ligação de dois pontos distintos quaisquer, que demonstra a tensão induzida nesse caso, dada por e ind, e o campo elétrico induzido, de intensidade E ind. Além disso, demonstra-se dl, o elemento linear para a avaliação do caminho formado por esse espaço, representado através do vetor tangente: Fonte: Adaptada de Notaros, 2012, p. 196. Dessa forma, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I) A fonte de tensão apresentada na imagem é análoga à situação apresentada em: 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 3/8 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Fonte: Adaptada de Notaros, 2012, p. 196. Porque: II) Sabe-se que a linha equivalente do circuito, nesse caso, pode ser substituída por um gerador de tensão equivalente. Assinale a alternativa correta. As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. Resposta incorreta: a proposição I é verdadeira, pois uma aproximação da situação apresentada é, de fato, uma fonte de tensão com amplitude e ind, ou seja, da mesma magnitude da tensão que é induzida nesse caso, entre os pontos M e N. Além disso, sabe-se que a proposição II está correta e é uma justificativa da I, porque há um gerador de tensão equivalente, que proporciona uma força eletromotriz correspondente a e ind. Pergunta 4 Leia o excerto a seguir: “Cada espira do condutor ou circuito tem alguma indutância (autoindutância), geralmente como um efeito colateral indesejável, o que muitas vezes pode ser desprezado. Em aplicações práticas, no entanto, com frequência concebemos e usamos condutores que são arranjados e formatados (como um fio condutor em forma de bobina) e às vezes enrolados em núcleos magnéticos, para suprimir uma quantidade (grande) de indutância.” (NOTAROS, 2012, p. 225-226) NOTAROS, B. Eletromagnetismo. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012. Assim, com base no exposto e em seu conhecimento acerca da autoindutância e dos indutores, analise as afirmativas a seguir. I) O indutor, diferentemente do capacitor, dispersa a energia magnética. 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 4/8 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: II) O dispositivo descrito é chamado de indutor. III) A tensão no indutor é a mesma em módulo da induzida. IV) A tensão induzida pode ser dada pela derivada da tensão no indutor. Estão corretas as afirmações: II e IV. II e III. Resposta incorreta: os indutores, assim como os capacitores, de forma análoga, armazenam a energia magnética, proveniente do campo magnético. Além disso, sabe- se que o dispositivo descrito no excerto, com a indutância L, pode ser denominado basicamente como indutor. Sabe-se que a tensão no indutor (v) é igual à induzida nos terminais, porém com o sinal contrário, de forma que . Pergunta 5 Resposta Selecionada: Como você sabe, muitas análises acerca dos efeitos magnéticos e eletromagnéticos podem ser feitas a partir das situações práticas; isso inclui, independentemente da análise, aproximar essas situações a outras mais simples, por exemplo. Dessa forma, suponha que um dado sistema real é aproximado como mostra a figura a seguir, para o qual deseja-se calcular o fluxo que atravessa a porção do plano dado por , sendo ainda que e e que há uma corrente de 2,5 A ao longo do eixo z. Fonte: Adaptada de Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 134. Considerando essas informações, é correto afirmar que: sendo , o fluxo é . 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 5/8 Resposta Correta: Comentário da resposta: o fluxo magnético é igual a aproximadamente 3,22 micro Webers. Resposta incorreta: sabe-se que a densidade de fluxo é e que o mais adequado é considerar que . Dessa forma, torna-se possível obter o fluxo magnético, de maneira que: . Pergunta 6 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Diversos tipos de situações práticas podem ser modelados a partir de uma bobina simples, circular, composta por N espiras. Nessa bobina, é possível estabelecer um dado fluxo magnético, variável no tempo, que percorre cada uma das espiras e gera, comopodemos perceber pela Lei de Faraday, uma tensão induzida nos terminais dessa bobina: Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 160. A respeito desse circuito, é correto afirmar que: a tensão induzida é dada por , de forma que . a autoindutância é dada por . Resposta incorreta: pela Lei de Faraday, sabe-se que, no circuito apresentado, a autoindutância é calculada basicamente pela indutância L em função do número de espiras e da variação do fluxo com relação à corrente, tal que: (ou, na forma diferencial, ). Além disso, sabe-se que a tensão induzida, também pela Lei de Faraday, é . Portanto, a indutância é igual a . Pergunta 7 Situações práticas (um sistema de transmissão ou de distribuição, por exemplo), especificamente com 0 em 1 pontos 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 6/8 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: relação à disposição dos condutores e efeitos aos quais estes estão sujeitos, como a indutância, podem ser representados por fios condutores finos. Eles devem ter um raio considerável, a uma dada distância, tal como é apresentado no desenho a seguir, no qual cada condutor possui um dado raio a há a uma distância d entre eles: Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 162. Agora, julgue os itens a seguir em verdadeiros (V) ou falsos (F). I) Sendo o comprimento de base 5 m, o raio 1 mm e a distância 5 m, a indutância é 0,17 mH/m. II) A razão indutância em função do comprimento é d >> a: . III) Para l = 5 m, a = 1 mm e d = 5 m, a indutância será correspondente a aproximadamente 170 H/m. IV) A relação entre indutância (L) em função do comprimento ( ) é dada por . A sequência correta é: F, V, V e V. V, V, F e F. Resposta incorreta: sendo o comprimento de referência ( ) igual a 5 m, o raio do condutor ( ) igual a 1 mm e a distância entre os condutores (d) igual a 5 m, sabe-se que, uma vez que , a indutância pode ser calculada como: . Pergunta 8 Leia o excerto a seguir: “O campo de intensidade magnética H, assim com D, depende apenas das cargas (móveis) e é independente do meio. O campo de forças associado a H é a densidade de fluxo magnético B, que é dado por: , onde , é a permeabilidade do meio. A unidade de B é o Tesla: 1 T = 1 N/A.m. A permeabilidade do espaço livre tem o valor numérico e a unidade Henries por metro, H/m; , a permeabilidade relativa do meio, é um número puro, quase sempre bem próximo à unidade, exceto para o pequeno grupo de materiais ferromagnéticos.” (EDMINISTER; NAHVI- DEKHORDI, 2013, p. 134) 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 7/8 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: EDMINISTER, J. A.; NAHVI-DEKHORDI, M. Eletromagnetismo. São Paulo: Bookman, 2013. Assim, a partir do exposto, analise as afirmativas a seguir. I) O fluxo magnético, com base na densidade, pode ser definido pela integral de área. II) A densidade do campo magnético é dada em função do vetor potencial magnético. III) O sinal do fluxo magnético tem ligação direta com o tipo de superfície. IV) O fluxo magnético, referente a um dado campo, é medido em Tesla. Está correto o que se afirma em: II e IV. I e II. Resposta incorreta: tem-se, para a superfície, que e sabe-se, em função do vetor potencial magnético, que . Já o sinal encontrado no cálculo do fluxo magnético reflete diretamente o sentido da normal em dS e sabe-se, ainda, que o fluxo é medido em Webers (Wb). Pergunta 9 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Os núcleos toroidais, de diferentes tipos de seção transversal, são utilizados para fazer indutores e até mesmo transformadores elétricos. Dessa forma, compreender como calcular a indutância e entender como estabelecem as diversas possíveis relações eletromagnéticas é fundamental. Assim, considere o núcleo toroidal da imagem a seguir, de seção transversal circular, de raio r: Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 161. Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I) A indutância, nesse caso, será dada pela relação Porque II) A densidade de fluxo magnético média é zero. Assinale a alternativa correta: A asserção I é falsa e a II é verdadeira. 0 em 1 pontos 30/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01 https://anhembi.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_670572_1 8/8 Comentário da resposta: As proposições I e II são falsas. Resposta incorreta: a proposição I é falsa, porque a indutância pode ser calculada pela seguinte relação, considerando r o raio do toroide: (S é a área da seção, µ 0 é a permeabilidade no espaço livre e N é o número de espiras). Além disso, a proposição II é falsa, uma vez que o cálculo é feito considerando que a densidade de fluxo magnético médio é estabelecida no raio médio r. Pergunta 10 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Sabe-se então que, conforme a natureza magnética, é possível agrupar os diferentes materiais puros e algumas ligas mais comuns em algumas classes distintas, como os diamagnéticos, paramagnéticos, superparamagnéticos, ferromagnéticos, ferrimagnéticos e antiferromagnéticos, basicamente. Os superparamagnéticos, por sua vez, possuem uma matriz não magnética; um exemplo prático é a fita de gravação. Analise as classes apresentadas e correlacione com a possível característica correta. I) Paramagnético II) Diamagnético III) Ferromagnético IV) Antiferromagnético ( ) Possui densidade de fluxo aproximadamente igual à densidade aplicada. ( ) É caracterizado pela formação de domínios. ( ) Um exemplo de material deste grupo é o tungstênio. ( ) Possui momentos magnéticos opostos. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: II, III, I e IV. II, III, I e IV. Resposta correta: sabe-se que vale para os materiais diamagnéticos; uma das principais características dos ferromagnéticos é a presença de domínios e, para eles, cabe ; o tungstênio é um exemplo de material paramagnético; sabe-se que, nos antiferromagnéticos, são estabelecidos momentos magnéticos opostos, sendo que . 1 em 1 pontos
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