A4 ELETROMAGNETISMO I

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GRA0684 - ELETROMAGNETISMO I 
 
ATIVIDADE A4 
 
Pergunta 1 
 
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: 
a) F, F, V, V. 
b) V, F, F, F. 
c) V, F, V, F. 
d) F, V, V, V. 
e) V, F, F, V. 
 
Pergunta 2 
 
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) Quanto maior for a corrente induzida, maior será a tensão induzida e o campo 
elétrico aproveitado. 
b) A corrente elétrica que é induzida devido a um dado campo magnético sempre 
produzirá certos efeitos contrários. 
c) Tanto a Lei de Faraday quanto a Lei de Henry fornecem meios para definir o 
cálculo da tensão induzida. 
d) A corrente elétrica induzida produz um incremento adicional para o campo 
magnético do qual provém. 
e) Conforme a Lei de Lenz, a tensão induzida pode ser calculada tal que a seguinte 
relação é válida: . 
 
Pergunta 3 
 
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. 
a) A indutância pode ser utilizada para calcular o fluxo concatenado, uma vez que 
L = i. 
b) Sendo o fluxo concatenado em função das espiras, sua unidade é Weber. 
c) Para as demais configurações, o fluxo total enlaçado é Nϕ. 
d) Sendo N o número de espiras, o fluxo concatenado é basicamente ϕN. 
e) O fluxo magnético concatenado é medido em Webers/espira. 
 
Pergunta 4 
 
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. 
 
 
Desenho preto e brancoDescrição gerada automaticamente com confiança média 
Fonte: Adaptada de Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 134. 
Considerando essas informações, é correto afirmar que: 
a) sendo , o fluxo é . 
b) para calcular o fluxo, deve-se considerar que dS é dado em função de r. 
c) o fluxo magnético é igual a aproximadamente 3,22 micro Webers. 
d) o fluxo magnético é igual a 3,2π Wb. 
e) parte-se do pressuposto de que . 
 
Pergunta 5 
 
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: 
 
 
ÍconeDescrição gerada automaticamente 
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) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
b) As proposições I e II são falsas. 
c) A asserção I é verdadeira e a II é falsa. 
d) A asserção I é falsa e a II é verdadeira. 
e) As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. 
 
Pergunta 6 
 
A indutância mútua é estabelecida, basicamente, devido ao acoplamento de bobinas 
distintas ou iguais. É de fundamental importância então compreendermos essas 
relações, bem como possíveis propriedades, uma vez que muitos equipamentos utilizam 
esse acoplamento como base de seu funcionamento, como é o caso dos 
transformadores elétricos. Trata-se, basicamente, de uma relação de influência, que 
dependerá também dos materiais envolvidos. 
 
Com base no exposto acerca do cálculo da indutância mútua e de suas propriedades, é 
correto afirmar que: 
a) a corrente elétrica na bobina 1 é nula devido à indução magnética em uma 
segunda bobina acoplada. 
b) considerando duas bobinas acopladas, é válido ressaltar que suas indutâncias 
mútuas são tais que: . 
c) embora no acoplamento entre duas espiras tenha-se a indutância mútua, não 
necessariamente haverá fluxo compartilhado. 
d) a partir do fluxo magnético, gerado em função do acoplamento, é possível 
calcular a indutância mútua. 
e) a indutância mútua pode ser calculada no caso de acoplamento entre duas 
bobinas como . 
 
Pergunta 7 
 
A natureza magnética é refletida especialmente por características atômicas, na 
presença ou não de campo magnético, para todo e qualquer tipo de material. Dessa 
forma, em geral, pode-se dividir os materiais em diversos tipos, como os 
paramagnéticos e os ferromagnéticos, por exemplo, dependendo do comportamento 
magnético. Um exemplo disso é o potássio, para o qual observa-se um pequeno 
aumento na densidade de fluxo. 
 
Assim, com base em todos esses pontos apresentados e em seu conhecimento acerca 
da natureza magnética dos materiais em geral, analise as afirmativas a seguir e julgue 
se são verdadeiras (V) ou falsas (F). 
I. O bismuto é um exemplo de material diamagnético. 
II. Materiais ferromagnéticos virgens possuem fortes momentos magnéticos. 
III. A histerese é uma característica de materiais magnéticos em geral. 
IV. Os ferromagnéticos são materiais formados por ferro. 
 
A sequência correta é: 
a) V, F, F e F. 
b) V, V, F e F. 
c) F, V, V e V. 
d) V, F, V e F. 
e) F, F, V e V. 
 
Pergunta 8 
 
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: 
 
 
DiagramaDescrição gerada automaticamente 
Fonte: Edminister e Nahvi-Dekhordi, 2013, p. 160. 
 
A respeito desse circuito, é correto afirmar que: 
a) a tensão induzida é dada por , de forma que . 
b) a autoindutância é definida pela Lei de Faraday, com valor constante. 
c) a autoindutânciaé dada por L = N dϕ/di. 
d) diferentemente do fluxo concatenado, a autoindutância é independente de N. 
e) considerando a tensão induzida, tem-se L, pois . 
 
Pergunta 9 
 
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: 
a) I e III. 
b) III e IV. 
c) II e III. 
d) II e IV. 
e) I e IV. 
 
Pergunta 10 
 
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: 
a) IV, I, II e III. 
b) IV, III, II e I. 
c) IV, I, III e II. 
d) II, III, I e IV. 
e) I, II, III e IV.