Eletromagnetismo I - Atividade 4 - EAD Laureat (FMU,UAM, UnP,...)

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31/03/2021 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211 - 202110.ead-14926.01
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Pergunta 1
Resposta
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da resposta:
O fluxo magnético concatenado pode ser definido, basicamente, como o fluxo magnético com
relação a cada uma das espiras que formam a bobina ou o enrolamento, esteja ele em um
equipamento ou não, estando ainda a bobina isoladamente, para representar um problema mais
complexo, por exemplo. Surge o conceito de tensão induzida, que é estabelecida nos terminais do
enrolamento. 
 
Assim, com base no exposto, e considerando o cálculo do fluxo magnético concatenado, assinale a
alternativa correta.
Sendo N o número de espiras, o fluxo concatenado é basicamente .
Sendo N o número de espiras, o fluxo concatenado é basicamente 
.
Resposta correta: o fluxo concatenado em uma bobina é ; para as demais
configurações, ele é igual ao próprio fluxo total. Além disso, sabe-se que a
indutância é e que λ é dado pela unidade de medida Weber-espira, por ser
em função da quantidade de espiras.
Pergunta 2
Situações práticas (um sistema de transmissão ou de distribuição, por exemplo), especificamente
com 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. 
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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:
V, V, F e F.
V, V, F e F.
Resposta correta: sendo o comprimento de referência 5 metros, o raio do condutor
igual a 1 mm e a distância entre os condutores igual a 5 metros, sabe-se que,
como , a indutância pode ser calculada como:
.
Pergunta 3
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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) 
 
 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:
I e II.
I e II.
Resposta correta: o fluxo magnético através de uma dada superfície pode ser
dado por . Além disso, sabe-se que , em que A é o vetor
potencial magnético. O sinal do fluxo magnético é estabelecido como positivo ou
negativo dependendo da forma como a normal à superfície é estabelecida. A
unidade de medida utilizada para o fluxo é Webers, ao contrário da densidade, que
é medida em Teslas.
Pergunta 4
Como você pode imaginar ou já viu, um campo magnético (de intensidade H e também expresso
em função da densidade do fluxo magnético, B) pode promover o armazenamento de energia
magnética (por um indutor, por exemplo). Dessa forma, considerando mais especificamente as
relações magnéticas desse importante elemento, sabe-se que a própria indutância apresentada por
ele pode ser dada em função da energia magnética apresentada. 
 
Então, como podemos calcular a indutância a partir da energia, de forma geral, para qualquer tipo
de indutor?
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Resposta Correta:
 
Comentário
da resposta:
Resposta correta: a partir da expressão de energia em função da indutância, tal
que , tem-se que . Uma outra possibilidade para compreender
essa relação é entender que a energia também pode ser expressa pela seguinte
integral de volume: .
Pergunta 5
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: 
 
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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 e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta
da I.
Resposta correta: uma fonte de tensão com amplitude e ind representa de fato o
que ocorre entre os pontos M e N, pois um gerador de tensão, equivalente à força
eletromotriz gerada no contexto, possui o mesmo efeito.
Pergunta 6
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, como podemos perceber pela Lei de
Faraday, uma tensão induzida nos terminais dessa bobina: 
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Comentário
da resposta:
 
 
Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 160. 
 
A respeito desse circuito, é correto afirmar que:
a autoindutância é dada por .
a autoindutância é dada por .
Resposta correta: a Lei de Faraday, a partir da tensão induzida, que é dada por
, permite o cálculo da indutância. Nesse caso (que, na verdade, será a
autoindutância), teremos: , sendo válida também a forma diferencial:
.
Pergunta 7
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Sabe-se entãoque, 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,
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são estabelecidos momentos magnéticos opostos, sendo que
.
Pergunta 8
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Leia o excerto a seguir: 
“Após Oersted ter demonstrado em 1820 que uma corrente elétrica afetava uma agulha de bússola,
Faraday declarou sua crença de que se uma corrente podia produzir campo magnético, então um
campo magnético deveria ser capaz de produzir uma corrente. O conceito de ‘campo’ não estava
disponível naquele tempo, e o objetivo de Faraday era mostrar que uma corrente poderia ser
produzida pelo ‘magnetismo’.” (HAYT JR; BUCK, 2013, p. 277) 
 
HAYT JR, W. H.; BUCK, J. A. Eletromagnetismo. São Paulo: Bookman, 2013. 
 
Agora, analise as afirmativas a seguir. 
I) Pela Lei de Faraday, é possível definir a tensão induzida mediante um dado campo magnético. 
II) Em seu experimento. Faraday utilizou um núcleo ferromagnético e uma bússola sob fio. 
III) A Lei de Lenz, juntamente com a de Faraday, estabelece a relação entre a força eletromotriz e a
tensão induzida. 
IV) A polaridade da tensão induzida pode ser ignorada em certos casos, conforme a Lei de
Faraday. 
 
São corretas as afirmativas:
I e II.
I e II.
Resposta correta: Faraday utilizou um circuito ferromagnético formado por um
núcleo toroidal em ferro, 2 bobinas, uma fonte de tensão contínua e uma bússola.
A tensão induzida, igual à força eletromotriz, é dada pela Lei de Faraday como 
, cujo sinal negativo teve sua validade comprovada na prática pela
Lei de Lenz.
Pergunta 9
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: 
 
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
 
 
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:
As proposições I e II são falsas.
As proposições I e II são falsas.
Resposta correta: a indutância pode ser calculada pela seguinte relação,
considerando r o raio do toroide: . Além disso, sabe-se que essa
relação é válida porque considera que a densidade de fluxo magnético médio é
estabelecida no raio médio r.
Pergunta 10
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
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. 
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 III.
II e III.
Resposta correta: os indutores, assim como os capacitores, armazenam energia;
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da resposta: entretanto, os indutores guardam energia magnética, do campo magnético. Sabe-
se que o dispositivo descrito no excerto é um indutor, de indutância L. A tensão
nesse indutor (v) é a mesma da induzida, porém com o sinal trocado, e ela é dada
em função da derivada da corrente, de forma que a seguinte relação é válida: 
.