U4 - Atividade de Aprendizagem Eletromag

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U4 - Atividade de Aprendizagem – Eletromag
Questão 1
Um próton viaja no espaço a uma velocidade de  , submetido a um campo magnético uniforme de  . Encontre a força magnética à qual ele se encontra submetido. Utilize a carga elétrica fundamental 
Marque a alternativa que contém o vetor força magnética correto.
Escolha uma:
a. 
b.   
A força magnética é dada pela expressão: 
Velocidade da partícula e campo magnético foram fornecidos no enunciado.
A carga elétrica de um próton é de:  .
Inserindo as informações na expressão, teremos:
Note que temos uma força positiva no eixo z.
Questão 2
Correntes elétricas em um fio geram no espaço circundante campos magnéticos, de intensidade que depende do formato e da configuração do fio condutor. Uma espira circular de raio 0,02m é atravessada por uma corrente elétrica de intensidade desconhecida. Em seu centro, atua um campo magnético de intensidade  .
Marque a alternativa que contém a corrente elétrica que atravessa o fio condutor da espira
Escolha uma:
a. 1,59A 
Para uma espira circular, sabemos que em seu centro atua um campo magnético de intensidade dada pela expressão: 
Conhecemos seu raio e sua intensidade de campo magnético, fornecidas no enunciado, e desejamos a corrente elétrica. Portanto:
Questão 3
Um transformador é um equipamento elétrico de extrema importância pra o sistema elétrico, permitindo que a tensão seja elevada ou abaixada de acordo com a necessidade, e também a corrente elétrica no interior de máquinas elétricas seja ajustada. Um transformador ideal seria aquele onde a potência elétrica que atravessa o enrolamento primário pudesse ser transmitida integralmente ao enrolamento secundário.
Marque a alternativa que indica a relação correta entre a corrente elétrica e o número de espiras de um transformador ideal no primário e no secundário.
Escolha uma:
a. 
  
Temos as seguintes relações para um transformador ideal: a relação entre a tensão e o número de espiras do enrolamento:
e a igualdade entre as potências elétricas no primário e no secundário:
 
Precisamos combinar as duas expressões para obter uma relação entre a corrente e o número de espiras. Podemos isolar uma das tensões na equação 1:
e posteriormente substituí-la na equação 2:
 
Questão 4
Um transformador é projetado para elevar a tensão produzida por uma usina geradora que trabalha a 2kV até a tensão de transmissão de 36kV. Considere que o transformador é ideal e que o número de espiras do primário do transformador é 900.
Marque a alternativa que indica o número de espiras no secundário do transformador.
Escolha uma:
d. 16200. 
Considerando um transformador ideal, conhecemos a relação entre o número de espiras das bobinas do primário e do secundário com as respectivas tensões, de modo que podemos obter a razão desejada entre o número de espiras da seguinte maneira:
O gerador será conectado ao primário do transformador de modo que . A tensão de saída deverá ser , que é a tensão requerida pela empresa transmissora de energia. Portanto:
Q4
A tensão é diretamente proporcional ao número de espiras. Como ela vai aumentar 18 vezes então o número de espiras também vai: 
900 x 18 = 16200 espiras (letra b)