A corrente é a mesma entre as espiras

A figura mostra uma barra retilínea condutora, de massa m, comprimento L e resistência elétrica R, movendo-se com uma velocidade constante v → ao longo de trilhos condutores, retilíneos horizontais, fixos. Tal circuito está sob ação de um campo magnético gerado por uma corrente elétrica estacionária i fluindo por um fio retilíneo longo, paralelo à barra e no mesmo plano do circuito.A resistência dos trilhos, assim como a capacitância e a autoindutância do circuito e a indutância mútua entre o circuito e o fio retilíneo (de corrente i) podem e devem ser desprezadas. a Obtenha uma expressão para a corrente elétrica no circuito, I, como função da distância x da barra ao fio. [Sugestão: não precisa deduzir o campo magnético de uma corrente retilínea estacionária, muito longa.] b Obtenha uma expressão para a taxa temporal de dissipação de energia, pelo efeito Joule, na barra, como função de x. c Obtenha uma expressão para a força externa que precisa ser aplicada à barra para manter a sua velocidade constante.

Uma barra condutora de comprimento L = 40   c m é apoiada sobre trilhos condutores fixos e indeformáveis, definindo um circuito retangular, mostrado na figura. A resistência equivalente do circuito é constante e vale R = 0,002 Ω. Parte da superfície deste circuito é penetrada perpendicularmente por um campo magnético constante e uniforme de módulo B = 0,2   T, entrando na página.Por um mecanismo não mostrado na figura, a barra é forçada a oscilar, de modo que sua posição descreve um MHS (movimento harmônico simples), com equação dada por: x t = 100 + 10 . cos ⁡ π 10 . t     [ c m ,   s ] a ) Calcule a fem induzida no circuito como uma função do tempo, ε i n d ( t ). b ) Calcule o valor máximo da corrente induzida, i m á x . c ) Em uma nova situação, a barra é deixada em repouso na posição x = 100   c m e o campo magnético, sem mudar sua orientação, varia no tempo de acordo com a função: B t = 0,3 . e - 10 t   [ T , s ]Encontre o valor máximo da corrente induzida.

Por um fio retilíneo, muito longo, em repouso, passa uma corrente elétrica estacionária de intensidade I. Próximo a tal fio, há um retângulo condutor, rígido, coplanar com o fio, conforme mostra a figura. Originalmente, o retângulo também encontra-se em repouso, mas, em um certo instante, ele passa a se movimentar em uma das quatro maneiras seguintes: (1) translação com velocidade v → 1 = v 1 y ^ ; (2) Translação com velocidade v → 2 = v 2 x ^ ; (3) translação com velocidade v → 3 = v 3 x x ^ + v 3 y y ^ , ou (4) rotação (rígida) em torno do eixo do próprio fio, com velocidade angular ω → = ω z ^ . Em qual(is) das quatro situações, não surge uma corrente elétrica induzida ao longo do retângulo?Somente em 1Somente em 4Somente em 2Somente em 3Em 1 e 4Em 2 e 3Em nenhuma surgirá corrente induzida, pois o campo gerado pelo fio, mantém-se estacionária e a área do retângulo não varia

Um bastão retilíneo, de comprimento a, massa m e resistência R, desliza, sem atrito, sobre um fio (rígido) condutor ideal (sem resistência), em forma de U. O sistema todo está completamente imerso em uma região de campo magnético constante (estacionário e uniforme), perpendicular ao plano que contém o sistema. Inicialmente, uma força externa é aplicada e o bastão move-se com uma velocidade constante v → 0 para a direita. A partir do instante t = 0, essa força externa deixa de agir e o bastão passa a mover-se apenas sob a ação da força magnética, com velocidade v → t . Despreza a capacitância e a autoindutância do sistema, assim como a corrente de deslocamento. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Qual é o módulo da força eletromotriz induzida no circuito (fio + bastão)?Qual é o módulo da (intensidade de) corrente elétrica que passa pelo bastão?

Uma barra condutora de resistência desprezível, comprimento l = 30   c m e massa m = 0,090   k g, está deslizando para baixo em movimento uniforme com velocidade v, sob ação apenas de sua força peso e de uma força magnética. Esta força é gerada pelo campo magnético externo (uniforme e constante) aplicado na direção entrando na folha de papel, e de módulo B = 0,5   T. A barra faz contato com trilhos condutores de resistência também desprezível e o circuito é fechado pela resistência R = 0,05   Ω.Considere g = 10 m / s 2 e que o campo magnético externo é muito intenso. De modo que o campo magnético devido à corrente induzida no circuito pode ser desprezado. a ) Responda, justificando, qual o sentido da corrente induzida I i n d no circuito (horário ou anti-horário) e qual o sentido do vetor força magnética F → sobre a barra (para cima ou para baixo). b ) Calcule o módulo da velocidade constante v com que a barra desliza para baixo na montagem da figura. c ) Agora a barra foi fixada numa certa posição. A f e m induzida ε no circuito como função do tempo é dada no gráfico abaixo. Faça um esboço qualitativo do gráfico do módulo do campo magnético externo B em função do tempo. Faça a suposição de que B começa em zero e é contínuo durante todo o intervalo, explicitando no eixo os instantes t 1 , t 2 , t 3 e t 4 .

Uma barra condutora de comprimento L = 40   c m é apoiada sobre trilhos condutores fixos e indeformáveis, definindo um circuito retangular, mostrado na figura. A resistência equivalente do circuito é constante e vale R = 0,002 Ω. Parte da superfície deste circuito é penetrada perpendicularmente por um campo magnético constante e uniforme de módulo B = 0,2   T, entrando na página.Por um mecanismo não mostrado na figura, a barra é forçada a oscilar, de modo que sua posição descreve um MHS (movimento harmônico simples), com equação dada por: x t = 100 + 10 . cos ⁡ π 10 . t     [ c m ,   s ] a ) Calcule a fem induzida no circuito como um função do tempo, ε i n d ( t ). b ) Calcule o valor máximo da corrente induzida, i m á x . Em seguida, para o primeiro período completo de oscilação da barra ( 0 < t < T ), encontre o(s) intervalo(s) de tempo em que a corrente induzida possui sentido horário e o(s) intervalo(s) em que ela possui sentido anti-horário. c ) Em uma nova situação, a barra é deixada em repouso na posição x = 100   c m e o campo magnético, sem mudar sua orientação, varia no tempo de acordo com a função: B t = 0,3 . e - 10 t   [ T , s ]Encontre o valor máximo da corrente induzida e responda se seu sentido ‘horário ou anti-horário.

Uma espira condutora retangular a b c d, rígida, de comprimento L e largura H está sujeita a um campo magnético estacionário, mas não uniforme, perpendicular ao seu plano, tal que B → = D r ϕ ^ , onde r , ϕ , z são coordenadas cilíndricas, r ^ , ϕ ^ , z ^ os correspondentes vetores unitários, conforme indicados na figura, e D = c o n s t > 0. O lado a d da espira, mais próximo ao eixo O z, está a uma distância s desse. A espira constitui-se de um material ôhmico e sua resistência total é igual a R, ao passo que a sua autoindutância é desprezível.Determine o módulo do fluxo Φ B do campo magnético que atravessa a região plana interior da espira.Determine, com justificativa detalhada, no caso de a espira estar em repouso, se alguma corrente induzida circula ao longo da espira e, se for o caso, indique claramente o seu sentido e calcule o seu módulo.Considere agora que a espira se desloca para a direita a uma velocidade de módulo constante v = d s / d t. Nessa nova situação, determine novamente, com justificativa detalhada, se alguma corrente induzida circula ao longo da espira e, se for o caso, indique claramente o seu sentido e calcule o seu módulo.

Por um fio retilíneo, muito longo, em repouso, passa uma corrente elétrica estacionária de intensidade I. Próximo a tal fio, há um retângulo condutor, rígido, coplanar com o fio, conforme mostra a figura. Originalmente, o retângulo também encontra-se em repouso, mas, em um certo instante, ele passa a se movimentar em uma das quatro maneiras seguintes: (1) translação com velocidade v → 1 = v 1 y ^ ; (2) Translação com velocidade v → 2 = v 2 x ^ ; (3) translação com velocidade v → 3 = v 3 x x ^ + v 3 y y ^ , ou (4) rotação (rígida) em torno do eixo do próprio fio, com velocidade angular ω → = ω z ^ . Em qual(is) das quatro situações, não surge uma corrente elétrica induzida ao longo do retângulo?Somente em 1Somente em 4Somente em 2Somente em 3Em 1 e 4Em 2 e 3Em nenhuma surgirá corrente induzida, pois o campo gerado pelo fio, mantém-se estacionária e a área do retângulo não varia

Um bastão retilíneo, de comprimento a, massa m e resistência R, desliza, sem atrito, sobre um fio (rígido) condutor ideal (sem resistência), em forma de U. O sistema todo está completamente imerso em uma região de campo magnético constante (estacionário e uniforme), perpendicular ao plano que contém o sistema. Inicialmente, uma força externa é aplicada e o bastão move-se com uma velocidade constante v → 0 para a direita. A partir do instante t = 0, essa força externa deixa de agir e o bastão passa a mover-se apenas sob a ação da força magnética, com velocidade v → t . Despreza a capacitância e a autoindutância do sistema, assim como a corrente de deslocamento.Qual é o módulo da força eletromotriz induzida no circuito (fio + bastão)?Qual é o módulo da (intensidade de) corrente elétrica que passa pelo bastão e o seu sentido?Qual é a força magnética (vetorial) sobre o bastão?Qual é a velocidade (vetorial) do bastão como função explícita do tempo, para t > 0?

O carrinho de plástico mostrado na figura abaixo se move sobre uma mesa horizontal sem atrito. Presa ao carrinho existe uma espira retangular condutora de lados 0,1   m e 0,2   m e resistência de 4,0   Ω. O plano da espira é paralelo ao plano da página. Um campo magnético uniforme de 2 0   T, dirigido perpendicularmente para dentro da página, existe na região a partir de x = 0, conforme mostrado. As massas do carrinho e da espira são desprezíveis. Quando a frente da espira está em x = 0,12   m, sua velocidade é de 3,0   m / s. Nesse instante, a intensidade da corrente induzida na espira é:(a) 0,15   A .(b) 0,30   A .(c) 1,5   A .(d) 2,0   A .(e) 3,0   A .

Uma espira quadrada de lado igual a 1,0   c m é colocada no interior de um solenoide que tem um comprimento de 2 0   c m e 100 espiras, conduzindo uma corrente de 3,0   A. Se a corrente no solenoide for reduzida a zero em 3,0   s, qual será aproximadamente a f e m média induzida na espira quadrada?a) 6,3 ⋅ 10 - 4   V.b) 6,3 ⋅ 10 - 9   V.c) 4,8 ⋅ 10 - 6   V.d) 2,4 ⋅ 10 - 5   V.e) 6,3 ⋅ 10 - 8   V.

Um arame metálico forma um circuito retangular, de altura h, largura   w e massa   m. Esse arame tem uma resistência total igual a R. Na Figura, podemos ver que, em um certo instante de tempo, uma parte do aro está e m   y   >   0 e outra em y   <   0. O plano y   =   0 (linha azul tracejada) separa a região onde o campo magnético aponta na direção + z da região onde o campo magnético aponta na direção – z, como mostra a Figura. Observe a distância   y entre a linha tracejada azul e o braço horizontal inferior da espira. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Se y > 0, temos B → = + B 0 z ^ ; Se y < 0, B → = - B 0 z ^ .Suponha que esse aro cai com velocidade vertical v constante ( | y |   <   h ) sob a ação apenas de seu próprio peso e das forças magnéticas agindo sobre ele. Todas as respostas abaixo devem ser apresentadas apenas em função das variáveis do problema: h ,   w ,   v ,   g ,   B 0 ,   R ,   m (use apenas as necessárias). Quando o aro está colocado como mostra a Figura, para todos os itens:Calcule a taxa de variação no tempo do fluxo magnético sobre o aroCalcule a f e m sobre o aro e a corrente induzida. Seu sentido é horário ou anti horário? Justifique sua respostaCalcule a força magnética resultante sobre o aroCalcule o valor da velocidade constante v com que o aro cai. Lembre-se que a velocidade é um vetorCalcule o valor da potencia elétrica P e l dissipada no aroCalcule a potencia P m g fornecida elo trabalho da força peso sobre o aro. Calcule P m g / P e l

Uma barra condutora de comprimento l = 35   c m desliza sem atrito sobre duas barras condutoras e paralelas (veja a figura abaixo). Um resistor R = 2,0   Ω está conectado como mostrado na figura. Um campo magnético constante B = 2,5   T está aplicado perpendicularmente à página. Um agente externo transporta a barra com velocidade v = 8,0   m / s. Qual o valor e o sentido da corrente que circula no circuito (ou seja, que atravessa o resistor de 2,0   Ω)? (a) I = 7,0   A no sentido anti-horário.(b) I = 7,0   A no sentido horário.(c) I = 3,5   A no sentido anti-horário.(d) I = 3,5   A no sentido horário.(e) I = 1,4   A no sentido anti-horário.

O solenoide mostrado na figura tem duas espiras, seção reta de 0,20   m 2 e um campo (paralelo ao eixo do solenoide) com magnitude dada por B = 4,0 + 3,0 t 2   T, onde t está dado em segundos. Qual é o módulo da diferença de potencial V A - V C para t = 3,0   s?(a) 7,2   V .(b) 9,6   V .(c) 3,6   V .(d) 5,4   V .(e) 4,8   V .

Uma espira quadrada com 2,00   m de lado é mantida perpendicular a um campo magnético uniforme com metade de sua área na região de campo, como mostra a figura. O módulo do campo magnético está variando de acordo com a equação B t = 0,05 - 0,90 t, com B em Tesla e t em segundos. Ligada à espira, temos uma fonte de força eletromotriz (f.e.m.) com ε = 5,0   V. Determine o valor da força eletromotriz total aplicada à espira o sentido da corrente em torno dela. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); (a) 3,2   V, no sentido horário.(b) 6,8   V, no sentido horário.(c) 3,2   V, no sentido anti-horário.(d) 6,8   V, no sentido anti-horário.(e) 8,6   V, no sentido horário.

Um circuito fechado é formado por uma barra metálica de comprimento L = 0,50   m, que desliza com velocidade v = 10,0   m / s sobre um suporte metálico fixo, com uma resistência R = 10   Ω, imerso em um campo magnético uniforme e estacionário B = 1   T, perpendicular ao plano do circuito.3a) A corrente induzida no circuito vale:0,1 A0,2 A0,3 A0,4 A0,5 A3b) A potência total entregue pelo agente externo para mover a barra:0,5 W2,0 W2,5 W 3,0 W5,0 W

Um arame metálico, de resistência desprezível, forma um circuito circular, de raio r   =   0,20   m, contendo um capacitor de capacitância C   =   4,0   μ F, em série com um resistor de resistência igual a   R   =   2,0   k Ω, como mostrado na figura 1. Este arame se encontra no plano x-y. A este sistema é aplicado um campo magnético, uniforme no espaço, dado por t > 0 ,   B →   ( t )   =   B 0   λ   t   z ̂ , onde B 0   =   1,0   T e λ =   0,5   s - 1 . a) Calcule a f . e . m . instantânea sobre o aro como função do tempo. b) Supondo que, em t = 0 s, o capacitor estava descarregado e a corrente no aro era nula, obtenha a carga instantânea sobre o capacitor e a corrente sobre o aro como função do tempo.c) Calcule a potência total dissipada no resistor quando t → ∞.

Uma barra de comprimento L e resistência R move-se com velocidade v → ao longo de trilhos horizontais condutores ideais (sem resistência) e sem atrito, conforme figura abaixo. a ) Supondo que B → = B 0 e - α t   z ^   [ T ], com α > 0, calcule a corrente induzida no circuito e a sua direção se v → = v 0   x ^   [ m / s ] e em t = 0 temos x = 0   [ m ]. b ) Existe algum instante de tempo em que a corrente induzida seja zero? Se sim, qual? (justifique as suas afirmações). c ) Supondo que B → = B 0   z ^   [ T ], calcule a corrente induzida no circuito indicando seu sentido em cada quadrante de ω t, isto é, em 0 , π 2 ; π 2 ,   π ; π , 3 2 . π ; [ 3 2 . π ,   2 π ] se a posição da barra é dada por x = L 1 - cos ⁡ ω t ) m .

Um campo magnético uniforme atua apenas sobre uma região do espaço definida por um disco circular de raio R e aponta para fora do plano do papel, como mostrado na figura abaixo. Duas partículas idênticas de carga q   ( q > 0 ), unidas por uma haste isolante rígida de comprimento 4 R, são posicionadas nesta região de forma que o eixo da haste é perpendicular à direção do campo e o centro dela coincide com o centro dessa região, como indicado. Sabendo que a haste encontra-se inicialmente em repouso e que a intensidade do campo magnético aumenta lentamente com o tempo, podemos afirmar que:A haste começará a girar em sentido anti-horário, devido ao torque gerado pela força elétrica.A haste começará a girar em sentido horário, devido ao torque gerado pela força magnética.A haste começará a girar em sentido anti-horário, devido ao torque gerado pela força magnética.A haste permanecerá em repouso, uma vez que a força resultante sobre ela é nula.A haste começará a girar em sentido horário, devido ao torque gerado pela força elétrica.