Grátis: 5.6) No circuito indicado na Fig. 4, C = 5.9 µF. e ε = 28 V. Inicialmente, o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a... – Questões Respondidas

Eletricidade

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5.6) No circuito indicado na Fig. 4, C = 5.9 µF. e ε = 28 V. Inicialmente, o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2, de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Qual será a carga no capacitor, muito tempo depois que a chave é colocada na posição 2? (b) Verifica-se que a carga no capacitor é de Q = 110µC cerca de 3.0 ms após a chave ser colocada em 2. Qual é o valor da resistência R? (c) Quanto tempo depois que a chave é colocada na posição 2 a carga do capacitor será igual a 99% do valor final da carga encontrado no item (a)?

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5.1) Uma corrente elétrica I = 2.0 A está uniformemente distribuída sobre a seção transversal de um fio cilíndrico de raio a = 0.5 mm, comprimento L = 1.0 m e resistividade ρ = 1.6 ×10−8Ωm. Pede-se: (a) Qual é o fluxo de portadores de carga através do fio? (suponha que o valor absoluto da carga de cada um portador vale e = 1.6× 10−19C ). (b) Encontre o módulo da densidade de corrente. (c) Determine a intensidade do campo elétrico que gera essa densidade de corrente. (d) Ache a diferença de potencial aplicada entre as pontas do fio.

5.2) Quando a chave S da Fig. 1 está aberta, o voltímetro V mede 3.08V. Quando a chave está fechada, o voltímetro indica 2.97 V e o amperímetro indica 1.65 A. Calcule a fem, a resistência interna da bateria e a resistência do circuito R. suponha que os dois instrumentos de medida sejam ideais, de modo que não afetem o circuito.

6.1) A Fig. 6 indica uma placa de prata com dimensões Z1 =11.8 mm e y1 = 0.23 mm, que conduz uma corrente elétrica igual a 120 A no sentido +x. A placa está em um campo magnético uniforme na direção de y, cujo módulo é igual a 0.95 T. Sabendo que existe uma densidade de 5.85 ×1028 elétrons livres por metro cúbico, determine: (a) o módulo da velocidade de arraste dos elétrons na direção do eixo x; (b) o módulo e o sentido do campo elétrico na direção do eixo z produzido pelo efeito Hall; (c) A fem Hall.

6.2) A Fig. 7 mostra um dispositivo usado para medir massa de íons. Um íon de massa m e carga -q é produzido em repouso por uma fonte F, a partir de uma descarga de um gás no interior de uma câmara. O íon é acelerado por uma diferença de potencial ∆V e penetra numa região de campo magnético B perpendicular ao plano da Fig. 7. (a) Ao ultrapassar a fenda, o íon se moverá no interior do campo com uma trajetória específica, colidindo com uma chapa fotográfica a uma distância 2x da fenda de entrada. Qual deve ser o sentido do campo magnético para que o íon colida à direita da fenda? Desenhe o campo e explique por que. (b) Obtenha a expressão para a massa m do íon que atinge a placa fotográfica a uma distância 2x da fenda de entrada em função dos parâmetros fornecidos pelo problema (q, B, x, ∆V).

6.3) Um fio com 13g de massa e L = 62 cm de comprimento está suspenso por um par de contatos flexíveis na presença de um campo magnético uniforme de módulo B = 0.44 T. Determine (a) O valor absoluto e (b) o sentido (para a direita ou para a esquerda) da corrente necessária para remover a tração dos contatos.

6.4) A bobina da Fig. 9 conduz uma corrente de i = 2 A no sentido indicado na figura. Essa bobina possui 3 espiras e sua corrente circula no plano xz. Sabendo que a área da bobina é de 4×10−3 m2 e está submetida a um campo magnético uniforme B = (2i − 3j − 4k) mT. Determine (a) a energia orientacional da bobina na presença do campo magnético e (b) o torque magnético (na notação dos vetores unitários) a que está sujeita a bobina.